นักวิทยาศาสตร์พัฒนาวิธีดูดโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ แล้วเปลี่ยนเป็นโพลิเมอร์อินทรีย์ได้ โดยไม่ต้องใช้กระบวนการที่ใช้พลังงานมากมายนัก
นักวิจัยมหาวิทยาลัยเกียวโต มหาวิทยาลัยโตเกียว และมหาวิทยาลัยเจียงซู ประเทศจีนค้นพบวัสดุใหม่ที่สามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นสารอินทรีย์ได้ ผลการค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications เมื่อวันที่ 25 กันยายนที่ผ่านมา
วัสดุนี้เป็นโพลิเมอร์ตัวกลางที่มีรูพรุน (porous coordination polymer) หรือ PCP ที่ประกอบด้วยโครงข่ายโลหะสารอินทรีย์ไอออนสังกะสี จากการเอ็กซเรย์วิเคราะห์โครงสร้าง นักวิจัยพบว่าขณะที่โมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์เข้าใกล้ PCP โครงสร้างโมเลกุลของมันปรับเปลี่ยนใหม่ ยอมให้คาร์บอนไดออกไซด์ติดอยู่ได้ การปรับเปลี่ยนนี้ส่งผลให้ช่องว่างระหว่างโมเลกุลของ PCP ทำหน้าที่เหมือนตะแกรง ที่แยกขนาดและรูปร่างของโมเลกุลได้ เมื่อวัสดุนี้ดูดคาร์บอนไดออกไซด์เสร็จ มันสามารถนำมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิลได้ โพลิเมอร์อินทรีย์สามารถเปลี่ยนไปเป็นโพลิยูเธน ซึ่งใช้ในเสื้อผ้า ส่วนประกอบเครื่องใช้ภายในบ้าน แพ็กเกจจิ้งต่างๆ ได้
PCP ที่เป็นไอออนสังกะสีสามารถจับโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า PCP ชนิดอื่น 10 เท่า วัสดุนี้ยังใช้ซ้ำได้ โดยที่มีประสิทธิภาพเท่าเดิมหลังจากผ่านการทำปฏิกิริยาไป 10 ครั้ง แนวคิดเรื่องการแยกคาร์บอนเป็นที่พูดถึงมาได้สักพักแล้ว แต่เนื่องจากต้องใช้พลังงานมหาศาลในกระบวนการนี้ จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ล้มเลิกการค้นคว้าไป
เคนอิจิ โอทาเกะ นักเคมี มหาวิทยาลัยเกียวโต หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่า “เราประสบความสำเร็จในการออกแบบวัสดุที่มีรูพรุน ซึ่งสามารถดึงดูดคาร์บอนไดออกไซด์ และเปลี่ยนไปเป็นวัสดุอินทรีย์ได้อย่างรวดเร็ว”
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ต่างพยายามหาวิธีแก้ปัญหาคาร์บอนมามากมาย แต่วิธีต่างๆ ล้วนแต่ต้องทำในสเกลใหญ่เพื่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลง เช่น การเปลี่ยนคาร์บอนให้กลับไปเป็นถ่านหิน หรืออุปกรณ์เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นของเหลว ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับการชะลอสภาวะโลกร้อนในตอนนี้ก็คือ ลดการปล่อยคาร์บอนของเราเอง
ที่มา:
https://www.sciencealert.com/scientists-create-a-material-that-converts-co2-into-useful-organic-matter
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12414-z
ภาพ : gettyimages
Tags: คาร์บอน, สภาวะโลกร้อน, คาร์บอนไดออกไซด์, โพลิเมอร์
