Πρωτοποριακό τσιμέντο απορροφά CO₂ και παράγει καθαρό υδρογόνο

Σε έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Advanced Sustainable Systems αναφέρεται ότι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Northwestern μελέτησαν τον τρόπο που δημιουργούνται τα κελύφη των μαλακίων και των κοραλλιών και ανέπτυξαν ένα είδος τσιμέντου που δεν είναι απλώς κλιματικά ουδέτερο, αλλά κλιματικά αρνητικό. Αυτό σημαίνει ότι κατά τον σχηματισμό του απορροφάται περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα  από αυτό που απαιτείται για την παραγωγή του.

Τεχνολογία αιχμής για ένα πιο «πράσινο» μέλλον

Όπως διαβάζουμε στο Popular Mechanics, εφαρμόζοντας ηλεκτρικό ρεύμα σε θαλασσινό νερό και στη συνέχεια τροφοδοτώντας το με αέριο διοξείδιο του άνθρακα, οι ερευνητές κατάφεραν να πυροδοτήσουν μια σειρά αντιδράσεων που έχουν ως τελικά προϊόντα ανθρακικό ασβέστιο και αέριο υδρογόνο. Το υδρογόνο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω ως καύσιμο για κυψέλες υδρογόνου. Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να συλλεχθεί από την ατμόσφαιρα με αντλίες, συμβάλλοντας στη μείωση των εκπομπών του.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, σήμερα το τσιμέντο, ο γύψος και το μπετόν παράγονται από ορυκτά ασβεστίου και μαγνησίου, που αποτελούν βασικά συστατικά της άμμου. Η άμμος συλλέγεται από βουνά, κοίτες ποταμών και τον πυθμένα των ωκεανών, προκαλώντας επιπλέον περιβαλλοντικά προβλήματα. Με τη νέα τεχνική, ωστόσο, μπορεί να σχηματιστεί τσιμέντο χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια και διοξείδιο του άνθρακα.

Πώς όμως λειτουργεί αυτή η νέα τεχνική; Τοποθετώντας δύο ηλεκτρόδια σε μια δεξαμενή με θαλασσινό νερό και συνδέοντάς τα με μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, το ρεύμα που δημιουργείται διασπά το νερό, και παράγει ιόντα υδροξειδίου. Εισάγοντας στη δεξαμενή διοξείδιο του άνθρακα, σχηματίζονται ιόντα διττανθρακικού, τα οποία αντιδρούν με διαλυμένα ιόντα μαγνησίου και ασβεστίου, κι έτσι προκύπτει ανθρακικό ασβέστιο και υδροξείδιο του μαγνησίου. Οι ενώσεις αυτές μπορούν να δεσμεύσουν διοξείδιο του άνθρακα, περίπου ½ τόνο ανά 1 τόνο τσιμέντου.

Οι πρώτες δοκιμές και η Συμφωνία του Παρισιού

Η καινοτομία των ερευνητών του Northwestern δοκιμάζεται ήδη σε μεγάλη κλίμακα από την εταιρεία Cemex. Εκτός από τον σχηματισμό αμμωδών υλικών, πραγματοποιούνται πειράματα με υλικά διαφορετικής σύστασης, εφαρμόζοντας διαφορετική τάση ρεύματος, ρυθμό ροής και διάρκεια έκθεσης στο CO₂.

Όσον αφορά τη σημασία της ανακάλυψης, υπολογίζεται ότι τα δομικά υλικά μπορούν να απορροφήσουν 16 δισεκατομμύρια τόνους CO₂ ετησίως, όταν η συνολική παραγωγή το 2023 ανήλθε σε 37,4 δισεκατομμύρια τόνους. Σύμφωνα με τη Συμφωνία του Παρισιού για το Κλίμα του 2016, οι οικονομίες των χωρών θα πρέπει να είναι κλιματικά ουδέτερες μέχρι το 2050.