p Um componente chave dos sistemas de captura direta de ar ambiente (DAC) que removem o dióxido de carbono do ar é o material absorvente que é usado para primeiro capturar o carbono e depois liberá-lo. Certos materiais absorventes podem puxar o dióxido de carbono do ar à medida que ele flui sobre o material. Em seguida, ele libera o carbono quando a água é aplicada. Conforme o material seca novamente, ele absorve carbono, e assim por diante. p Esta função elegante de materiais específicos foi observada por vários anos por aqueles que trabalham em sistemas DAC, como Klaus Lackner, um professor da Arizona State University na Escola de Engenharia Sustentável e Meio Ambiente Construído. Lackner desenvolveu um sistema chamado "MechanicalTree" que usa materiais absorventes para remover o carbono do ar.

p Agora, em um novo jornal no início, edição online de Joule , Lackner e seus colegas expõem exatamente como alguns desses materiais absorventes capturam e liberam carbono, uma descoberta que poderia levar a um design mais inteligente de materiais absorventes no centro de todos os sistemas de remoção de carbono.

p "Desenvolvemos uma melhor compreensão do mecanismo de oscilação de umidade desses sorventes, demonstrando-o em vários materiais e desenvolvendo ferramentas computacionais e modelos que explicam o conceito, "Disse Lackner." Agora entendemos o efeito que impulsiona a oscilação da umidade, e essa percepção aumenta a gama de materiais que podem fazer isso. "

p O artigo descreve em detalhes e em escala microscópica o que está acontecendo com o material sorvente quando está seco, ele se liga ao carbono no ar, e quando está molhado, ele dessorve o carbono. O sistema foi examinado com simulações de mecânica quântica e verificado em experimentos.

p "Este conceito não é surpreendente para mim, porque eu tenho tocado com essas coisas por uma década, mas o conceito de oscilação de umidade ainda é muito novo e muito diferente de outras formas de carregar e descarregar um sorvente, "Lackner explicou." Descobrimos esse fenômeno 14 anos atrás, e por muito tempo foi um mistério como funcionava. Agora parece bastante óbvio. "

p Geral, Lackner adicionado, "este avanço abre a porta para mais materiais candidatos e design racional. Muitos desses materiais são muito mais baratos do que o que costuma ser usado como absorventes."

p Co-autores do artigo "Moisture driven CO ₂ sorventes "são Xiaoyang Shi, Hang Xiao e Xi Chen, da Columbia University em Nova York; e Kohei Kanamori e Akio Yonezu, da Universidade Chuo em Tóquio. Além de ser professor da ASU, Lackner é o diretor do Centro de Emissões Negativas de Carbono.

p Lackner, um pioneiro no campo das emissões negativas de carbono, desenvolveu um dispositivo, chamada de 'Árvore Mecânica' que atua como uma árvore, mas é milhares de vezes mais eficiente na remoção de CO ₂ do ar ambiente. The MechanicalTree, que está sendo comercializado pela Silicon Kingdom Holdings, Dublin, Irlanda, permite que o gás capturado seja sequestrado ou vendido para reutilização em uma variedade de aplicações, como combustíveis sintéticos, recuperação aprimorada de óleo ou em alimentos, indústrias de bebidas e agricultura.

p Os materiais absorventes para capturar o carbono estão no cerne do dispositivo de Lackner.

p Ao contrário de outras tecnologias de captura de carbono, A tecnologia da SKH pode remover CO ₂ da atmosfera sem a necessidade de puxar o ar mecanicamente através do sistema usando dispositivos intensivos de energia. Em vez de, a tecnologia usa o vento para soprar ar através do sistema. Isso o torna um passivo, solução de custo relativamente baixo e escalável que é comercialmente viável. Se implantado em escala, a tecnologia pode levar a reduções significativas nos níveis de CO ₂ na atmosfera da Terra, ajudando a combater o aquecimento global.

p O dióxido de carbono é inodoro, gás incolor que é um subproduto da queima de combustíveis fósseis e outros processos naturais. Humanos liberam mais de 36 bilhões de toneladas métricas de CO ₂ para a atmosfera anualmente, mudando significativamente o ciclo natural do carbono da Terra. O excesso de carbono retém o calor e causa o aquecimento global.

p O MechanicalTree é uma nova geometria que não depende da direção do vento e pode funcionar com o sorvente certo para cada local. Cada 'Árvore' contém uma pilha de discos com sorvente. Quando a coluna em forma de árvore está totalmente estendida e os discos separados, o fluxo de ar entra em contato com as superfícies do disco e o CO ₂ fica amarrado. Para regeneração, os discos são baixados dentro do recipiente inferior. Dentro desta câmara, o CO ₂ é liberado do sorvente. O gás liberado é então coletado, purificado, processado e colocado para outros usos, enquanto os discos são reimplantados para capturar mais CO ₂ .