الرئيسية / الاخبار العلمية / النانو يسهم في خفض ثاني أكسيد الكربون CO2

النانو يسهم في خفض ثاني أكسيد الكربون CO2

كتب عبد الحكيم محمود / اليمن

يتوقع العديد من المراقبين  للتحولات والثورات العلمية التي يشهدها عالمنا المعاصر أن يكون القرن الحادي والعشرين هو قرن النانو تكنولوجي

كما يتوقعون أن تُشعل تكنولوجيا النانو سلسلة من الثورات الصناعية خلال العقدين القادمين والتي ستؤثر على حياتنا بشكل كبير .

لقد تعددت وتسارعت  انجازات مجالات استخدام وتطبيق تقنيات النانو في عدد من المجالات , حيث نال قطاع الطب والدواء والرعاية الصحية نصيب وافر في تطبيقات تكنولوجيا النانو وخاصة عند انطلاقها  حيث كانت تكنولوجيا النانو على موعد مع القدر لتتزامن مع ثورة التكنولوجيا الحيوية  حيث شكلتا  منهجا بحثيا علميا متقدما أطلق علية تكنولوجيا النانو الحيوية  .

وفي مجال الاليكترونيات ساهمت النانو  في تطوير الموصلات وأشباه الموصلات ومنها إنتاج الحسيات المعتمدة على المواد النانوية وظهور ما يعرف ب الاليكترونيات النانوية و كذا الحساسات الاليكترونية

وفي المجال الزراعي والإنتاج الغذائي ساهمت تكنولوجيا النانو في هذا المجال في اتجاه التخفيف والحد من أزمة الغذاء العالمي لاسيما وان تطبيقات النانو جاء متزامنا أيضا مع ثورة التكنولوجيا الحيوية في المجال الزراعي وإنتاج الأغذية المعدلة وراثيا

وخلال السنوات القليلة الماضية برزت العديد من تطبيقات تكنولوجيا النانو  الهادفة إلى حماية البيئة وإزالة الملوثات ومنها تطبيقات في تنقية ومعالجة مياه الصرف الصحي وكذا المياه الجوفية  وظهور مرشحات المياه المعتمدة على تقنيات النانو أو ما يعرف بتكنولوجيا النانو لتنقية المياه وأيضا وتكنولوجيا النانو لتحلية مياه البحار والمحيطات .

وفي الغلاف الجوي عملت تطبيقات النانو إلى تنقية الجو من الملوثات الغازية  ومنها غاز ثاني أكسيد الكربون  

الكربون في كل مكان

احتلت قضية الاحتباس الحراري  وريادة   كميات الكربون الاهتمام الأكبر في وسائل الإعلام الغربية  بينما  طغت على وسائل الإعلام العربية  إخبار الكوارث البيئية الناجمة عن التغير المناخي  بفعل الاحتباس الحراري  الناجم عن زيادة الكربون في الجو ورويدا رويدا لم تعد قضايا التلوث الجوي تهم البلدان الصناعية المنتجة للنفايات الكربونية  بل أصبحت تهم جميع سكان المعمورة  لان أضرارها ومترتباتها أصبحت تؤثر علينا نحن سكان البلدان النامية وتحديدا العربية ولعل إعصار  جونو واحد من تلك المترتبات

وكانت التقارير الواردة من اللجنة الدولية لتغير المناخ IPCC وهي اللجنة المشتركة لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة ومنظمة الأرصاد الدولي كانت قد ذكرت أن حرارة الأرض شهدت ارتفاعاً بنحو 0.7 درجة مئوية خلال القرن العشرين وذلك بسبب الزيادة في تركيزات الغازات الدفيئة المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري  حيث أن تركيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي، ازدادت عما كانت عليه وخاصة  غاز ثاني اكسيدالكربون الذي ازداد  بصورة غير مسبوقة له في الغلاف الجوي منذ الثورة  الصناعية  التي شهدها العالم مع اختراع جيمس واط للآلة البخارية في العام 1763م فمنذ ذلك العصر  زادت نسبة ثاني أكسيد الكربون  في الجو بمعدل 1% سنويا وضل ذلك حتى العام  0 200م حيث تضاعفت بعد ذلك لتصل إلى نسبة 2.5% سنويا و بمقدار سبعة مليارات طن سنويا وليس ذلك فحسب بل يتوقع أن يصل كميتها  إلى ثلاثة وثلاثين مليار طن سنويا

لقد  أصبح  الكربون ذلك الوحش المرعب الذي يهدد حياتنا في كل مكان على الأرض  فقد جاء في  دراسة  بريطانية  ن النباتات تحولت من امتصاص الكربون إلي إنتاجه  بسبب زيادة كمياته في جو الأرض جعلها تعيد إنتاجه

ولم يسلم البحر من  ذلك  فقد كشفت  دراسة أمريكية نشرتها مجلة العلوم الأمريكية scientific American  عن زيادة كميات الكربون في المحيطات وحذرت   من مخاطر التوازن الحمضي  لمياه البحر  وتاثيراتها على الحياة البحرية نظرا لارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الجو وامتصاص مياه المحيطات لكمية كبيرة منه

فمنذ الثورة الصناعية امتصت المحيطات نحونصف كمية الكربون المنطلق في الجو وفي الوقت الحاضر ينتهي في المحيطات نحو ثلث كمية ثاني أكسيد الكربون المنطلق من احتراق الوقود الاحفوري

وأشارت الدراسة إلى إن امتصاص مياه المحيطات للكربون لعب دورا كبيرا في التخفيف من كميات تركيزه في الجو الأمر الذي أدى بالمقابل إلى مترتبات خطيرة على المحيطات والحياة البحرية والذي أدى بطبيعة الحال إلى ازدياد حموضتها  حيث يتحد ثاني أكسيد الكربون CO2 الممتص من الهواء مع الماءH20 لتشكيل حمض الكربون الضعيف H2CO .

مواد نانوية جديدة

أعلن مجموعة من الباحثين في جامعة أديلايد عن تطويرهم لمادة نانوية جديدة من الممكن أن تساهم في تخفيض نسب انبعاث غاز ثاني أوكسيد الكربون CO2 من محطات الطاقة التي تعمل على حرق الفحم.

المادة النانوية الجديدة – و التي تم وصفها بشكل كامل في مجلة Journal of the American Chemical Society – قادرة على فصل غاز ثاني أوكسيد الكربون و بكفاءة عالية من غاز النيتروجين، و هو المشكل الهام الآخر للغازات المطروحة من قبل محطات الطاقة العاملة على حرق الفحم.

يقول الأستاذ المساعد كريستوفر سامبي، قائد المشروع البحثي في جامعة أديلايد.
“إن نزع غاز CO2 من الخليط الغازي المتدفق هو أمر تركز عليه العديد من الأبحاث، و إن معظم الطاقة الكهربائية في استراليا تأتي من حرق الوقود و الفحم، و بالطبع فإن عملية التحول لطاقة نظيفة هي الأمر الأهم، إلا أننا عبر تمكننا من تنظيف الخليط الناتج عن عمليات الحرق، سنكون قد قطعنا شوطاً كبيراً و حققنا تقدماً تقنياً”.
الباحثون تمكنوا من إنتاج مادة ماصة ، تدعى “الهيكل المعدني العضوي” و التي تتميز بخاصية انتقائية عالية لغاز CO2 و تستطيع فصله عن الخليط الغازي الناتج عن عملية الحرق.
“الأمر يشبه الاسفنجة، و لكن على مستوى نانوي، حيث أن الجزيئات الغازية يمكن أن تعلق بها، و جزيئة مثل CO2 سوف تمر عبر المادة الماصة، بينما جزيئة مثل النتروجين، و بسبب كبر حجمها، فإنها لن تمر”، أيضاً على حد تعبير البروفيسور سامبي.
و يوضح البروفيسور سامبي ما يمكن إجرائه كخطوات مستقبلية لتطوير المادة المصنعة :”واحدة من الخطوات المستقبلية التي يمكن أن نجريها هي أن نحول المادة إلى شكل مسحوق، ثم نقوم بنثره على غشاء، هذا ربما يكون أكثر فاعلية من أجل الإنتاج و الاستخدام الصناعي”.:

المراجع :

    1. تكنولوجيا النانو  من اجل  مستقبل افضل   تاليف  ا.د محمد شريف الاسكندراني
    2. تقرير الهيئة الدولية المسئولة عن التغيير المناخي

 

 

 

عن هاني سلام

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *