اكتشف فريق من العلماء في جامعة ستانفورد طريقة جديدة وفعالة  لتخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم، مما يقدم حلاً محتملاً لتحديات التغير المناخي، تعتمد هذه الطريقة على استخدام المعادن المسخنة لامتصاص غازات CO2 من الغلاف الجوي، مما يشكل تقدماً كبيراً في تقنيات التقاط الكربون.

ثاني أكسيد الكربون: تحدي عالمي بحاجة إلى حلول مبتكرة

يواجه العالم تحديات بيئية كبيرة نتيجة للانبعاثات الغازية الناتجة عن النشاط البشري، والتي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري، وبالنظر إلى الحاجة الملحة للتصدي لهذه المشكلة، يسعى العلماء لإيجاد حلول مبتكرة وفعالة، من بين هذه الحلول، تمكن فريق من جامعة ستانفورد من تطوير عملية منخفضة التكلفة وفعّالة لاستخراج الكربون من الجو بشكل دائم.

 كيف تعمل التقنية الجديدة؟

قامت جامعة ستانفورد بتطوير عملية تستخدم الحرارة لتحويل المعادن الشائعة إلى مواد شديدة التفاعل، بحيث تمتص ثاني أكسيد الكربون وتخزنه، تعتمد هذه الطريقة على تعزيز عملية التجوية الطبيعية للمعادن، والتي عادة ما تستغرق مئات إلى آلاف السنين، باستخدام هذه التقنية، يتم تحويل المعادن إلى مواد شديدة التفاعل بسرعة أكبر بكثير، مما يسمح بتخزين الكربون بشكل فعال.

استفادة من قوة التجوية الطبيعية

في الطبيعة، تتفاعل المعادن السيليكاتية مع المياه وثاني أكسيد الكربون من الجو لتكوين أيونات البيكربونات والمعادن الكربوناتية الثابتة، ولكن كانت هذه العملية بطيئة للغاية، العلماء في ستانفورد قدّموا حلا مبتكرا من خلال تسريع هذه العملية باستخدام تفاعلات تبادل الأيونات بين المعادن.

الابتكار والتحول السريع

تمكن فريق البحث بقيادة البروفيسور ماثيو كانان من استخدام طريقة مبتكرة لتحفيز المعادن لتحويلها إلى مواد شديدة التفاعل، مما يسمح بامتصاص الكربون بشكل أسرع بكثير، ومن خلال استخدام هذه المعادن في التربة الزراعية، يمكن أن تحقق الفائدة المزدوجة: إزالة الكربون وتعزيز خصوبة التربة.

تقنية تقليل انبعاثات الكربون

تُعتبر تقنيات إزالة الكربون أحد الحلول الحيوية لمواجهة ظاهرة الاحتباس الحراري، بينما تظل بعض التقنيات، مثل التقاط الكربون المباشر من الهواء، مكلفة وتستهلك طاقة كبيرة، يعتقد العلماء أن التقنية الجديدة من ستانفورد قد تصبح منافسا قويا بفضل تكلفتها المنخفضة وكفاءتها العالية.

تطبيقات واسعة النطاق في الزراعة والصناعة

يمكن لهذه التقنية أن تُستخدم في مجالات متعددة مثل الزراعة والصناعة، على سبيل المثال يمكن إضافة المواد المعدنية إلى التربة الزراعية لتحسين صحة التربة وزيادة الإنتاجية الزراعية، وفي نفس الوقت، تساعد في تخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم.

إنتاج المواد اللازمة: من المختبر إلى التطبيق الصناعي

في الوقت الحالي، يمكن لفريق ستانفورد إنتاج حوالي 15 كيلوغراما من المادة التفاعلية أسبوعيا، ولكن للوصول إلى تأثير عالمي في تقليل درجات الحرارة، يتطلب الأمر إنتاج ملايين الأطنان من المواد التفاعلية، يعتقد الفريق أن تقنيات تصنيع الاسمنت قد تستخدم لإنتاج هذه المواد بشكل أكبر باستخدام المعادن المتاحة بكثرة.

 تطوير الأفران التي تعمل بالكهرباء

يعمل فريق البحث في ستانفورد على تطوير أفران تعمل بالكهرباء بدلاً من الوقود الأحفوري، وهذا قد يساهم في تقليل الانبعاثات المرتبطة بهذه العمليات، مما يجعل هذه التقنية أكثر استدامة على المدى الطويل.

من خلال هذا الاكتشاف، قد تصبح عملية تخزين ثاني أكسيد الكربون جزءًا من الحلول الفعالة لمواجهة التغيرات المناخية، إذا تم تطبيق هذه التقنية بشكل واسع، فإنها قد توفر بديلاً مستداما للحد من انبعاثات الكربون وتعزيز الإنتاجية الزراعية في نفس الوقت، مما يساهم في الحفاظ على كوكب الأرض للأجيال القادمة.