Этот пористый материал под названием ковалентный органический каркас (COF), способен эффективно улавливать CO2 даже при низких его концентрациях, что делает его перспективным для технологий прямого захвата углекислого газа из воздуха (DAC).
Текущие методы улавливания углекислого газа работают хорошо лишь с высококонцентрированными источниками, например, выбросами электростанций. Однако концентрация CO2 в воздухе значительно ниже, что делает традиционные технологии неэффективными для прямого захвата углекислоты из атмосферы. По мнению Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), без DAC человечество не сможет ограничить глобальное потепление до уровня 1,5°C.
Новый материал COF, разработанный химиками под руководством профессора Омара Яги, способен улавливать углекислый газ, не разрушаясь под воздействием воды и других загрязнителей, что является одной из проблем существующих технологий DAC. В ходе экспериментов материал полностью очистил воздух от CO2. «Это прорыв в наших усилиях по борьбе с климатическими изменениями», — отметил Яги.
Важным преимуществом COF является его долговечность и стабильность. В отличие от ранее созданных металлоорганических каркасов (MOF), которые постепенно разрушались после сотен циклов поглощения и выделения CO2, новый материал сохраняет свои свойства. Это стало возможным благодаря более прочной химической структуре — COF-999, собранной из двойных углеродно-азотных связей, одних из самых прочных в природе.
Примечательно, что материал также экономичен в использовании. Для выделения углекислого газа из COF достаточно нагреть его до 60°C, что требует меньше энергии по сравнению с существующими методами. Исследователи считают, что благодаря возможности оптимизации структуры материала его эффективность может быть еще увеличена.
COF-999 способен поглощать до 2 миллимолей CO2 на грамм материала, что делает его лучшим среди всех твердых сорбентов, доступных сегодня. Более того, ученые уверены, что с помощью искусственного интеллекта можно будет создать еще более совершенные материалы для улавливания углекислого газа.
Профессор Яги отметил, что новый материал можно легко интегрировать в существующие системы улавливания углекислого газа на промышленных объектах. COF-999 способен сыграть ключевую роль в снижении уровня углекислого газа в атмосфере до уровней, существовавших до промышленной революции, что открывает новые возможности для решения проблемы глобального потепления.
Тем временем ученые нашли настоящих виновников роста выбросов метана в атмосферу.
