تخّيل لو كان بالإمكان استخدام كل غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مداخن المصانع والسيارات لبناء ناطحات السحاب بدلا من تلويث الهواء. يمكن لذلك أن يصبح حقيقة واقعة في حال أصبحت العملية الجديدة الطريقة السائدة.
يقوم العلماء الآن بتحويل ثاني أكسيد الكربون، الغاز المسبب للاحتباس الحراري المساهم في تغيير المناخ، إلى خيوط كربونية. هذه الخيوط هي ألياف نانوية، ومن الممكن أن تصبح كتل بناء في المستقبل.
يعتقد ستيوارت ليخت، الباحث الرئيسي في فريق جامعة جورج واشنطن الذي يجري الأبحاث حول هذه العملية، أن صنع مواد متينة قوية من الهواء يمكن أن يصبح مجديًا تجاريا في نهاية المطاف.
وجد فريقه أن الألياف النانوية الكربونية تتفوق على الصلب من حيث القوة والمرونة والايصالية. وهذا يجعلها مفيدة للعديد من الاستخدامات -من البطاريات والالكترونيات إلى المواد الخفيفة الوزن، العالية القوة المستخدمة في المباني والطائرات والسيارات والمعدات الرياضية.
هل يمكن للطريقة الأكثر رفقًا بالبيئة أن تكون أقل كلفة؟
عرض ليخت نتائج فريقه في العام 2015. ومنذ ذلك الحين، اكتشف فريقه أنه يمكن لهذه ألياف النانوية أن تتنامى لتشكيل ما هو حتى أقوى من ذلك: أنابيب نانوية كربونية. وقال ليخت إن دراسة حديثة أظهرت أن غاز ثاني أكسيد الكربون من محطات توليد الطاقة العاملة بالغاز الطبيعي يمكن “إزالته اقتصاديا وتحويله إلى أنابيب نانوية كربونية“.
تستخدم شركات صناعة السيارات حاليًا الألياف الكربونية مكان الصلب لتخفيف وزن السيارة. ولكن تصنيع الألياف الكربونية باهظ الثمن، ويتطلب مواد مصدر مكلفة، واستهلاك الطاقة والمعدات. ولكن إنتاج الصلب والألمنيوم يبقى أقل كلفة.
ومع ذلك، فإذا كان ممكنًا حصاد الكربون بكفاءة عالية من الكميات الوفيرة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، من المحتمل لكلفة البناء بالألياف الكربونية أن تنخفض كثيرًا. ويقول ليخت إن الشركات قد أعربت بالفعل عن اهتمامها بهذا الموضوع.
عملية جديدة تستخدم الطاقة الشمسية
يتطلب الأمر بضع خطوات واستخدام الطاقة المتجددة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ألياف نانوية كربونية.
- يُلتقط ثاني أكسيد الكربون من الهواء حيث تكون الانبعاث كثيفة.
- توفر الطاقة الشمسية الحرارة الشديدة والكهرباء اللازمين لتفكيك ثاني أكسيد الكربون الملتقط في حمام للكربونات المنصهرة.
- يذوب ثاني أكسيد الكربون عندما يتلامس مع أقطاب مكهربة.
- تتراكم الألياف النانوية الكربونية على قطب الصلب.
يعتقد ليخت أنه يمكن تنفيذ العملية على نطاق من شأنه أن يقلل إلى حد كبير من كمية انبعاث ثاني أكسيد الكربون الضارة الناجمة عن النشاط البشري.
وبدوره، قال عالم البيئة مارتن ستوت، المشارك شخصيًا في بحث اختراقي لالتقاط ثاني أكسيد الكربون وحقنه في الحجر، إن البحث الأولي حول الألياف النانوية الكربونية كان مشجعًا. قال، “هناك أمل بإمكانية استخدام [الألياف النانوية الكربونية] في تشييد المباني لتحل محل الصلب والألمنيوم.”
ما هو التالي؟ مجموعة أبحاث ليخت هي من بين الفرق المتنافسة على جائزة أكس الكربون، (Carbon Xprize) التي تسعى لدفع التكنولوجيات المبتكرة التي تقلل من آثار تغير المناخ عن طريق تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات تجارية قيِّمة.
