Itt a megoldás? – Egy új anyag megköti az üvegházhatású gázokat

2024 / 05 / 10 / Felkai Ádám
Itt a megoldás? – Egy új anyag megköti az üvegházhatású gázokat
A “Ketrecek ketrece” néven emlegetett anyag nem csak a CO2-t köti meg, de egy annál jóval potensebb üvegházhatású gázt is. A tudósok véleménye alapján rendkívül ígéretes felfedezésről van szó.

Az Egyesült Királyság tudósai a kínai kollégáikkal együttműködésben fejlesztettek ki egy új anyagot, a Ketrecek ketrecét – az anyagot az egyedülálló, összetett molekuláris szerkezete miatt nevezik így, aminek köszönhetően képes csapdába ejteni az üvegházhatású gázokat, ráadásul nem csak a szén-dioxidot (CO2), hanem akár az annál jóval erősebb anyagot, a kén-hexafluoridot (SF6) is – számol be róla a Science Alert. Az anyagot, amely a maga nemében az első a világon, egy kétlépéses eljárással szintetizálták, ahol a háromszög alakú prizma építőelemeket nagyobb tetraéderes ketrecekbe “szerelik” össze.


A porózus anyag előállításához a háromszög alakú előfutár molekulák nagyobb, ketrecszerű szerkezetekbe rendeződnek. (Forrás: Zhu et al., Nature Synthesis, 2024)

Az anyagot poláris molekuláris szerkezet jellemzi, amely lehetővé teszi az üvegházhatású gázok vonzását és biztonságos megkötését. Mivel az anyag a vízben stabil marad, ezért különösen előnyös lehet azokban ipari alkalmazásokban, ahol közvetlenül nedves vagy nedves gázáramokból kell a káros anyagokat megkötni. Marc Little, az edinburghi Heriot-Watt Egyetem anyagtudósa és a tanulmány vezető szerzője így nyilatkozott:

“Ez egy izgalmas felfedezés, mert új porózus anyagokra van szükségünk a társadalom legnagyobb kihívásainak megoldásához, mint például az üvegházhatású gázok elfogása és tárolása.”

Az anyag másik érdeme tehát, hogy komoly mértékben képes elnyelni a kénnel dúsított hexafluorid gázt, a fentebb említett SF6-ot. Az SF6 a legveszélyesebb üvegházhatású gáznak számít az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testülete (IPCC) szerint, mert rendkívül hosszú ideig, akár 3200 évig is megmaradhat a légkörben. Emellett az üvegházhatású potenciálja körülbelül 23 500-szorosa a szén-dioxidénak egy évszázad leforgása alatt. Ez azt jelenti, hogy az SF6 hozzájárulása a globális felmelegedéshez sokkal jelentősebb, mint a CO2-é, még ha lényegesen kisebb mennyiségben is fordul elő a légkörben.

A Ketrecek ketrecének ezen képessége a tudósok szerint jelentős következményekkel jár az éghajlatváltozás hatásainak a mérséklésében.

A szén-dioxid-gazdálkodásra irányuló jelenlegi globális erőfeszítések évente körülbelül 20 milliárd tonna CO2 eltávolítását igényelnék a növekvő kibocsátás ellensúlyozására, de a meglévő technológiák, elsősorban a természetes megoldások, mint például az erdőgazdálkodás és a talajgazdálkodás, ebből csak körülbelül 2 milliárd tonna megkötésére képesek. Az olyan technológiák, mint a közvetlen légbefogás, amelyek porózus anyagokat is használnak a CO2 levegőből történő megkötésére, az ideális mennyiség még kisebb részével – hozzávetőleg 0,1 százalékkal, vagyis évi 2,3 millió tonna megkötésével – járulnak hozzá ehhez az erőfesztéshez.

Több tízezer tonna szén-dioxidot von ki a levegőből évente a világ legnagyobb szén-dioxid semlegesítő üzeme A Mammoth egy hatalmas légtisztítóhoz hasonlóan vonja ki a levegőből a szén-dioxidot, a névleges kapacitása pedig az év végére elérheti a 36 ezer tonnát.

A most kifejleszett anyagnak a fejlesztése így a fentebbi, a közvetlen levegőelfogó technológia fejlesztésére irányuló szélesebb erőfeszítések része, amely ezt egyszerre teszi hatékonyabbá és kevésbé energiaigényessé.

Ennek az anyagnak a szintézisét a szupramolekuláris önszerveződés néven ismert módszerrel érték el, ahol az egyszerű molekuláris építőelemek kémiailag összekapcsolódnak, és összetettebb struktúrákat alkotnak. Ez a folyamat pontos irányítást és megértést igényel, mivel az optimális reakciókörülmények nem mindig nyilvánvalóak, és a molekuláris keveredés is megnehezítheti a szintézist.

Molekuláris keveredés

A molekuláris keveredés olyan kémiai folyamatot jelent, amely során a reakciók alatt a molekulák szokatlan vagy váratlan módon alakulnak át, összekapcsolódnak vagy újrarendeződnek. Ez a jelenség különösen gyakori összetett molekulák szintézise során, ahol több kémiai építőelem egyesülhet vagy reagálhat egymással. A molekuláris keveredés a szintézis során azért jelenthet problémát, mert megnehezíti az előre tervezett molekuláris szerkezetek pontos létrehozását, ami növeli a nem kívánt vegyület kialakulásának kockázatát, vagyis melléktermékek, esetleg a célzott alkalmazások számára használhatatlan termékek képződéséhez vezethet. Forrás: Wikipedia

A kutatók szerint egyébként a Ketrecek ketrece az üvegházhatású gázok elnyelésén kívül más káros szennyező anyagok, például az új autók belső tereiben található illékony szerves vegyületek eltávolításában is hatékony lehet.

Attól sajnos még messze vagyunk, hogy a szükséges mértékben csökkentsük az üvegházhatású gázok kibocsátását ahhoz, hogy megelőzzük a súlyos éghajlati hatásokat, ám az ilyen fejlett anyagok bevezetése kulcsfontosságú lehet a globális felmelegedés elleni küzdelemben.


Itt tart ma a szexipar, nézz körül a Vágyaim.hu-nál, milyenek 2024-ben az okos-szexeszközök!
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
Véget ért a memoQ Lányok napja, ami 2019 óta segíti a pályaválasztás előtt álló lányokat, hogy igazán kiteljesedjenek karrierjükben.
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
Véget ért a memoQ  Lányok napja, ami 2019 óta segíti a pályaválasztás előtt álló lányokat, hogy igazán kiteljesedjenek karrierjükben. Szenzitíven és nyitottan álltak a fiatalokhoz, kérdezték őket a digitális trendekről is: a TikTok az új YouTube, a Facebook régóta a boomereké, chatelni pedig már csak Instagramon szokás – beszámoló
Hiánypótló funkcióval bővült a világszerte használt magyar szoftver
Hiánypótló funkcióval bővült a világszerte használt magyar szoftver
A memoQ az egyik legnépszerűbb fordítástámogató szoftver a szakmabeliek körében, a 10.1-es verzió óta pedig a szoftver webes változata már a képernyő-felolvasó programokkal is kompatibilis, így biztosítva, hogy a vakok és gyengénlátók is önállóan, külső segítség nélkül tudják használni a szolgáltatást.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.