Penangkapan karbon
Dari limbah hingga sumber daya yang berharga: ahli kimia di Universitas Kopenhagen telah mengembangkan metode untuk mengubah limbah plastik menjadi solusi iklim untuk penangkapan CO2 yang efisien dan berkelanjutan. Ini membunuh dua burung dengan satu batu saat mereka mengatasi dua tantangan terbesar di dunia: polusi plastik dan krisis iklim.
Seperti apa2 Konsentrasi di atmosfer terus meningkat terlepas dari niat politik bertahun -tahun untuk membatasi emisi, lautan dunia tenggelam dalam plastik, yang mengancam lingkungan dan ekosistem laut.
Masalah global utama sering saling berhubungan, dan biasanya, solusi untuk satu masalah menciptakan yang lain sementara jam terus berdetak. Tetapi bagaimana jika kita bisa menyelesaikan beberapa masalah secara bersamaan?
Hampir terlalu bagus untuk menjadi kenyataan, tetapi penemuan mutakhir baru berjanji untuk melakukan hal itu. Para peneliti di Universitas Kopenhagen telah mengembangkan metode di mana sampah seorang pria benar -benar menjadi “harta” orang lain, ketika plastik hewan peliharaan yang terurai menjadi bahan utama dalam CO yang efisien dan berkelanjutan2 menangkap.
Kita tahu bahan dari botol plastik, tekstil, dan banyak kegunaan lainnya: plastik hewan peliharaan adalah salah satu jenis plastik yang paling banyak digunakan di dunia, tetapi ketika telah melayani tujuannya, itu menjadi masalah lingkungan global yang mendesak. Ini karena berakhir di tempat pembuangan sampah di banyak bagian dunia, di mana ia dipecah menjadi mikroplastik yang mencemari yang menyebar ke udara, tanah, dan air tanah. Sebagian besar juga berakhir di lautan.
“Keindahan dari metode ini adalah bahwa kami memecahkan masalah tanpa menciptakan yang baru. Dengan mengubah limbah menjadi bahan baku yang secara aktif dapat mengurangi gas rumah kaca, kami membuat masalah lingkungan dari solusi untuk krisis iklim,” kata Margarita Poderyte dari Departemen Kimia di Universitas Kopenhagen, penulis utama kertas penelitian yang menyerang invensi.
Solusinya adalah potensi win-win pada skala global, di mana limbah plastik tidak hanya tidak berakhir di alam tetapi juga menjadi pemain aktif dalam mitigasi iklim.
Diukur dalam berat, plastik PET merupakan lebih dari 60 persen karbon, dan bahannya memiliki kemampuan kimia dan fisik yang melekat untuk mempertahankan struktur.
Kemampuan ini ditingkatkan dengan mengubah plastik dengan menambahkan sejumlah etilenediamine, senyawa yang dikenal karena kemampuannya untuk mengikat CO2.
Proses memecah plastik dari polimer ke monomer, memberikan bahan komposisi kimia yang sangat efektif dalam menarik co2 Keluar dari udara dan mengikatnya.
Bahannya disebut Baeta.
Di pabrik industri, idenya adalah untuk mengirimkan knalpot melalui unit beta, yang akan membersihkannya dari CO2. Ketika bahan Baeta jenuh, efisiensinya berkurang; Namun, co2 Dapat dilepaskan dari plastik melalui proses pemanasan, memulihkan efisiensinya.
Karbon yang dilepaskan kemudian dapat disimpan di bawah tanah atau digunakan di pabrik Power2x melalui CO2 pemanfaatan.
Dengan teknologi kimia baru, para peneliti dapat mengubah limbah plastik hewan peliharaan yang diabaikan oleh pendaur ulang menjadi sumber daya utama dalam bentuk CO baru2 sorben yang telah mereka kembangkan. Proses 'Upcycles' itu ke materi baru yang telah dinamai para peneliti Baeta, yang dapat menyerap CO2 Keluar dari atmosfer dengan begitu efisien sehingga mudah dibandingkan dengan teknologi penangkapan karbon yang ada.
Berkelanjutan, fleksibel dan dapat diskalakan
Bahan Baeta memiliki struktur bubuk yang dapat dipellet, dan permukaan yang 'ditingkatkan' secara kimiawi, yang memungkinkannya untuk mengikat secara efektif dan secara kimia menangkap CO2. Setelah jenuh, co2 dapat dilepaskan melalui proses pemanasan yang memungkinkan CO2 untuk terkonsentrasi, dikumpulkan dan disimpan atau dikonversi menjadi sumber daya yang berkelanjutan. Dalam praktiknya, para peneliti berharap teknologi akan pertama kali dipasang di pabrik industri dengan knalpot dari cerobong asap yang melewati unit Baeta untuk membersihkannya dari CO2.
Makalah penelitian ini diterbitkan di Science Advances Journal, yang menjelaskan proses kimia di balik penemuan ini. Prosesnya lembut dibandingkan dengan teknologi yang ada dan, pada saat yang sama, cocok untuk penskalaan industri.
“Bahan utamanya adalah limbah plastik yang seharusnya memiliki akhirat yang tidak berkelanjutan, dan sintesis yang kita gunakan, di mana transformasi kimia terjadi, lebih lembut dari bahan lainnya untuk CO2 Tangkap karena kita dapat membuat sintesis dalam suhu sekitar. Ini juga memiliki keuntungan bahwa teknologi dapat ditingkatkan dengan lebih mudah, “kata Margarita Poderyte.
Selama proses pengembangan, para peneliti menemukan kekhawatiran bahwa teknologi mereka dapat merusak upaya mendaur ulang plastik, yang telah banyak diinvestasikan. Untungnya, bukan itu masalahnya, kata mereka.
“Pada prinsipnya, kami dapat menggunakan plastik baru untuk metode kami, tetapi target kami adalah plastik hewan peliharaan yang sulit didaur ulang karena kualitas rendah, pewarnaan atau sumber campuran – atau yang telah terurai sedemikian rupa sehingga tidak lagi cocok untuk daur ulang. Jadi, ini akan menjadi kolaborasi daripada persaingan dengan upaya untuk mendaur ulang plastik,” kata Margarita Poderyte.
Dia diperbantukan oleh rekan penulis dan profesor di Departemen Kimia, Jiwoong Lee, yang menyoroti fleksibilitas material juga.
“Salah satu hal yang mengesankan tentang bahan ini adalah tetap efektif untuk waktu yang lama. Dan fleksibel. Ini bekerja secara efisien dari suhu kamar normal hingga sekitar 150 derajat Celcius, membuatnya sangat berguna. Dengan toleransi semacam ini terhadap suhu tinggi, bahan tersebut dapat digunakan di ujung pabrik industri di mana knalpot biasanya panas,” kata Jiwoong.
Dari laboratorium hingga inovasi di akhir cerobong asap
Dengan ide yang berpotensi revolusioner, metode yang terbukti dan produk jadi yang efektif, para peneliti sekarang siap untuk langkah selanjutnya.
“Kami melihat potensi besar untuk materi ini, tidak hanya di laboratorium, tetapi di pabrik penangkapan karbon industri nyata. Langkah besar berikutnya adalah meningkatkan untuk menghasilkan bahan dalam ton, dan kami sudah bekerja untuk menarik investasi dan menjadikan penemuan kami sebagai usaha bisnis yang berkelanjutan secara finansial,” kata Margaryte Poderyte.
Tantangan teknis tidak mengkhawatirkan para peneliti. Sebaliknya, tantangan yang menentukan, kata mereka, adalah membujuk para pembuat keputusan untuk melakukan investasi yang diperlukan. Jika mereka berhasil dalam hal itu, penemuan ini pada akhirnya dapat menyebabkan perubahan yang signifikan.
Lautan plastik murah
Sejumlah besar plastik PET menumpuk di lautan kita, merusak ekosistem dan memecah menjadi mikroplastik, konsekuensinya belum diketahui. Plastik semacam itu sangat cocok untuk teknologi.
“Jika kita bisa mendapatkan plastik hewan peliharaan yang sangat membusuk yang mengambang di lautan dunia, itu akan menjadi sumber yang berharga bagi kita karena sangat cocok untuk upcycling dengan metode kita,” kata Margarita Poderyte.
Para peneliti berharap bahwa penemuan mereka dapat membantu secara mendasar mengubah cara kita melihat masalah iklim dan lingkungan sebagai masalah terpisah.
“Kami tidak berbicara tentang masalah yang berdiri sendiri, juga solusinya. Bahan kami dapat menciptakan insentif ekonomi yang sangat konkret untuk membersihkan lautan plastik,” kata Jiwoong Lee.
Para peneliti berikut telah berkontribusi pada artikel penelitian:
Margarita Podyte
J-Wong Lee
Arianna Lanza
Rodrigo Lima
Dennis Wilkens Juhl
Kathrine L. Olesen
Niels Chr. Nielsen
