Hlina: Prekvapivé riešenie pre zachytávanie uhlíka priamo zo vzduchu

V boji proti klimatickým zmenám sa objavuje prekvapivý spojenec: obyčajná hlina. Výskumníci z Purdue University v spolupráci so Sandia National Laboratories vyvinuli novú metódu na zachytávanie oxidu uhličitého (CO₂) priamo zo vzduchu pomocou tohto bežného materiálu. Štúdiu viedol Cliff Johnston, profesor agronómie a vied o Zemi, atmosfére a planétach na Purdue University. Jeho tím skúma ílové minerály už viac ako 30 rokov, pričom odhalil dôležité detaily o ich správaní.

Hlina je nielen lacný a dostupný, ale aj hojný zdroj pre absorpciu CO₂. Johnston vysvetľuje, že jedna polievková lyžica hliny má približne rovnakú plochu povrchu ako americké futbalové ihrisko, čo je približne 5351 metrov štvorcových. Väčšina tejto plochy sa nachádza vo vnútorných póroch hliny, ktoré obsahujú polárne aj nepolárne oblasti. Molekuly CO₂ preferujú nepolárne oblasti, zatiaľ čo vodná para polárne. Tím sa zameral na smektity, skupinu ílov s rozsiahlymi vnútornými povrchovými plochami, ktoré sú bežnými prírodnými nanomateriálmi, konkrétne na saponit.

Na rozdiel od predchádzajúcich štúdií, ktoré na absorpciu CO₂ hlinou používali vysoké teploty a tlaky, tento výskum využil vlhkosť. Zistili, že saponit má vysokú afinitu k CO₂ pri nízkej vlhkosti. Táto štúdia je prvá, ktorá uvádza súčasnú absorpciu CO₂ a vody ílovým minerálom pri okolitých koncentráciách CO₂. Tento inovatívny objav by mohol viesť k novým technológiám na znižovanie emisií z tovární alebo na dlhodobé skladovanie CO₂ pod zemou. Tento objav má hlboké dôsledky pre environmentálne riešenia.

Po prvé, zdôrazňuje, že jednoduchosť a hojnosť môžu byť strategickou výhodou v klimatických riešeniach. Skutočnosť, že bežný, všadeprítomný materiál dokáže účinne zachytávať CO₂, spochybňuje názor, že len zložité a drahé technológie dokážu vyriešiť rozsiahle environmentálne problémy. Tento prístup ponúka potenciálne škálovateľné a nákladovo efektívne klimatické riešenie, čo je obzvlášť dôležité pre rozvojové krajiny alebo regióny s obmedzeným prístupom k high-tech infraštruktúre. 

Po druhé, tento úspech je výsledkom odomknutia skrytého potenciálu prostredníctvom hlbšieho vedeckého pochopenia. Johnstonov tím skúma hlinu už desaťročia, pričom odhalil zložité detaily o tom, ako sa tieto drobné častice správajú a ako CO₂ a voda s nimi interagujú. Toto nie je náhodný objav, ale vyvrcholenie desaťročí základného výskumu. To zdôrazňuje dlhodobú hodnotu základného vedeckého výskumu, aj keď okamžité aplikácie nie sú zrejmé. Hlboké pochopenie základných vlastností materiálov môže viesť k neočakávaným a významným riešeniam.

Po tretie, objav naznačuje všestrannosť hliny v environmentálnej sanácii. Johnstonov tím už predtým úspešne skúmal absorpciu toxických organických znečisťujúcich látok, ako sú dioxíny, ílovými minerálmi z vodného roztoku. Tento predchádzajúci úspech im dodal dôveru v aplikáciu podobných metód na absorpciu plynov, ako je oxid uhličitý.

To naznačuje, že ílové minerály majú širokú škálu environmentálnych aplikácií nad rámec samotného zachytávania uhlíka. Ich jedinečné povrchové vlastnosti a štruktúry pórov ich robia všestrannými sorbentmi, čo naznačuje potenciál riešiť rôzne formy znečistenia (voda, vzduch) pomocou jedného, udržateľného materiálu.  

Zdroj: eurekalert.org.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}