Inteligentna cząsteczka może być kluczem do rozwiązania problemu zmian klimatycznych

Selina Ambrose, menedżerka produktu w firmie Promethean Particles, twierdzi, że cząsteczki mają niezwykłe właściwości. Zdjęcie: BBC

Firma zajmująca się technologią klimatyczną uzyskała dofinansowanie w wysokości 8 mln funtów na masową produkcję maleńkich cząstek, które można „zaprogramować” do pochłaniania i magazynowania gazów cieplarnianych.

Firma Promethean Particles z Nottingham pracuje nad metaliczno-organicznymi strukturami (MOF) – nanocząsteczkami o niezwykle dużej powierzchni wewnętrznej.

Jedna łyżeczka tych super chłonnych cząsteczek zawiera równoważnik powierzchni dwóch kortów tenisowych.

Firma planuje wykorzystać nowe środki finansowe, uzyskane od Mercia Ventures i Aramco Ventures, do budowy większej fabryki oraz powiększenia zespołu.

James Stephenson, dyrektor generalny Promethean Particles, twierdzi, że kluczowe jest stosowanie tanich materiałów 

Celem jest również obniżenie ceny struktur MOF z kilkudziesięciu tysięcy funtów do zaledwie 25 funtów za kilogram.

Kluczem do obniżenia kosztów i zwiększenia produkcji ma być wytwarzanie nanocząsteczek z tanich, powszechnie dostępnych metali, takich jak cynk i magnez.

James Stephenson, dyrektor generalny (CEO) Promethean, powiedział: "Nanocząsteczki MOF to niezwykła klasa materiałów, które wykazały potencjał w wielu różnych zastosowaniach”.

Wewnętrzne powierzchnie tych mikroskopijnych struktur mogą być inżynieryjnie zmieniane w laboratorium, aby stały się "lepkie" dla różnych gazów.

W świecie rzeczywistym nanocząstki mogą działać zarówno jako mini-gąbki, jak i mini-sita, zdolne do oddzielania, jak i przechowywania dużych objętości różnych gazów.

Te właściwości mogą być wykorzystane do zmniejszenia wpływu na klimat podczas produkcji cementu, metali i energii, które nadal emitują ogromne ilości gazów cieplarnianych.

Cząsteczki MOF z Promethean są już wykorzystywane w prototypowym urządzeniu do wychwytywania dwutlenku węgla w elektrowni Drax w Yorkshire.

W opalanej drewnem elektrowni Drax trwa próbny projekt wychwytywania dwutlenku węgla

Analiza

Według Sally Bowman, korespondentki BBC East Midlands ds. środowiska.

Wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla (CCS) od dawna jest uważane za kluczowy element krajowych planów na przyszłość neutralną pod względem emisji węgla.

Idea polega na tym, że dwutlenek węgla z energochłonnych gałęzi przemysłu jest przechwytywany przed przedostaniem się do atmosfery, a następnie transportowany głęboko pod ziemię w celu trwałego składowania.

Wielka Brytania ogłosiła kilka projektów wychwytywania dwutlenku węgla jako część swojego zobowiązania do przechwytywania i magazynowania 20 do 30 milionów ton CO2 rocznie do 2030 roku.

Jednak do tej pory CCS okazało się drogie i energochłonne. Żaden projekt na dużą skalę nie został jeszcze uruchomiony.

Krytycy uważają to za niebezpieczne odwrócenie uwagi od potrzeby szybkiej redukcji emisji.

Ekscytację ekspertów budzi potencjał cząstek MOF do filtrowania gazów cieplarnianych u źródła, a następnie ich magazynowania w celu łatwiejszego transportu.

Jednak do tej pory koszt tych nanocząsteczek sprawiał, że rozwiązanie to było bardzo drogie.

Gdyby udało się produkować MOF-y za ułamek obecnej ceny, mogłoby to być przełomem dla CCS i dobrą wiadomością dla szybko ocieplającej się planety.

Dyrektor Stephens powiedział, że wyzwania, przed którymi stoją, są tym, co motywuje jego i zespół do codziennej pracy.

Powiedział on: „Widzimy, i świat się z tym zgadza, że wychwytywanie dwutlenku węgla jest potrzebne jako część rozwiązania [dla transformacji energetycznej]. Propagatorzy obecnych technologii wychwytywania dwutlenku węgla mają poważne wyzwania pod względem zużycia energii”.

„Bardzo zależy nam na misji, którą realizujemy, i każdego dnia widzimy, że możemy znacząco wpłynąć na niektóre z tych globalnych problemów”.

Selina Ambrose, kierownik ds. produktów w spółce spin-off Uniwersytetu w Nottingham, powiedziała: „Możemy zrobić o wiele więcej dzięki rozwojowi MOF-ów i ich skalowaniu”.

Dodała również, że zwiększenie kadry naukowców i inżynierów przyczyn się do  intensyfikacji produkcji i badań, aby „pokazać światu, co MOF-y naprawdę potrafią”.