Pencemaran udara global meningkat. Terbaru Jepun menemui cara efektif ekstrak keluar karbon dioksida daripada udara!

Pelepasan gas rumah hijau di peringkat global telah meningkat.

Baru-baru ini, Agensi Tenaga Antarabangsa melaporkan bahawa pelepasan karbon dioksida secara global telah meningkat sehingga mencecah 36.3 bilion tan pada tahun 2021 berbanding 33 bilion tan pada tahun 2019. Dengan peningkatan pelepasan gas ini yang telah menyebabkan suhu meningkat, maka, banyak langkah mitigasi sedang dilaksanakan.

Langkah-langkah tersebut adalah sama ada berbentuk mengurangkan pelepasan gas atau menangkap dan mengeluarkan gas rumah hijau daripada alam sekitar.

Baru-baru ini, penyelidik di Jepun mendakwa telah membangunkan satu sistem penangkapan karbon yang lebih pantas dan efektif bagi menghilangkan karbon dioksida terus daripada udara.

Dalam kajian yang diterbitkan di ACS Environmental Au, penyiasat utama iaitu Dr Seiji Yamazoe dan pasukannya dari Tokyo Metropolitan University mensintesis dan menguji pelbagai bahan kimia untuk menyerap karbon dioksida menggunakan sistem yang dipanggil Direct Air Capture (DAC).

Usaha menangkap karbon dioksida daripada udara adalah tidak mudah. Terdapat kira-kira 400ppm karbon dioksida dalam udara ambien – iaitu 0.04% daripada jumlah isipadu udara. Untuk mengasingkan sejumlah kecil karbon dioksida, medium kimia cecair yang sangat kuat adalah diperlukan untuk mengasingkan karbon dioksida daripada udara sebelum diasingkan pula menggunakan haba yang tinggi.

Penggunaan bahan kimia sedemikian dan penjanaan tenaga yang diperlukan untuk sistem berfungsi memerlukan kepada sejumlah kos yang tinggi. Kebanyakan sistem DAC memerlukan sekitar $600 untuk menangkap satu tan karbon dioksida. Selain itu, kebanyakan sistem DAC adalah tidak cekap. Manakala, bahan kimia yang digunakan untuk menangkap karbon dioksida daripada udara akan kehilangan kecekapannya sekiranya tindak balas berterusan untuk jangka masa yang panjang.

Oleh itu, pasukan Yamazoe menangani cabaran ini dengan membangunkan sistem pemisahan fasa pepejal-cecair. Selain mengekstrak karbon dioksida daripada udara sebagai cecair atau gas, bahan kimia cecair yang digunakan dalam medium bertindak balas dengan karbon dioksida dan menghasilkan kristal tidak larut. Kristal ini kemudiannya diasingkan daripada medium cecair dan seterusnya dipanaskan untuk membebaskan gas karbon dioksida secara perlahan. Maka, gas karbon dioksida boleh disimpan di tempat lain.

Para penyelidik mengoptimumkan sistem pemisahan fasa pepejal-cecair dengan mencari medium kimia yang cekap dalam menangkap dan membebaskan karbon dioksida. Mereka mensintesis pelbagai bahan kimia yang berbeza dan mengukur kadar pembentukan kristal tidak larut selama 10 jam dan juga jumlah akhir kristal yang terbentuk. Salah satu bahan kimia diuji oleh mereka dipanggil isophorone diamine (IPDA) boleh menukar hampir 99% karbon dioksida daripada udara ambien pada kadar dua kali ganda daripada media kimia konvensional lain yang digunakan dalam kebanyakan sistem DAC.

Ujian seterusnya dengan IPDA juga mendedahkan bahawa kristal yang terhasil membebaskan gas karbon dioksida sepenuhnya melalui pemanasan perlahan pada 60 darjah celsius. Bukan sahaja suhu ini jauh lebih rendah berbanding dengan apa yang digunakan dalam sistem DAC semasa, tetapi juga IPDA boleh dipulihkan sepenuhnya – IPDA boleh digunakan semula dengan serta-merta untuk tindak balas yang lain.

Dengan penemuan ini, Yamazoe dan pasukannya berharap sistem ini dapat ditingkatkan dan digunakan untuk penyingkiran karbon dioksida yang berlebihan daripada udara dengan cekap. Menurut mereka, perkara ini kelak boleh dijadikan sebagai sebahagian daripada senjata dunia untuk mencapai masa depan yang karbon sifar-bersih.

Artikel diterjemah dan diolah daripada artikel Asian Scientist.