Ερευνητές από τα εργαστήρια Sandia National Laboratories στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μια νέα, βιολογικά εμπνευσμένη μεμβράνη που μπορεί να δεσμεύει διοξείδιο του άνθρακα από τις εκπομπές των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
«Η φθηνή μέθοδός μας ακολουθεί το παράδειγμα της φύσης στη χρήση μιας μεμβράνης με βάση το νερό, πάχους μόλις 18 νανομέτρων, που ενσωματώνει φυσικά ένζυμα για να δεσμεύσει το 90% του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται. Αυτή η επίδοση είναι σχεδόν 70% καλύτερη από τις τρέχουσες εμπορικές μεθόδους και αυτό γίνεται με ένα κλάσμα του κόστους», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής του εργαστηρίου και καθηγητής του Πανεπιστημίου του Νέου Μεξικό, Τζεφ Μπρίνκερ.
Σύμφωνα με τον Μπρίνκερ, στο παρελθόν ήταν απαγορευτικά δαπανηρό να αφαιρεθεί το διοξείδιο του άνθρακα από τον καπνό του άνθρακα, με τις διαθέσιμες μεμβράνες πολυμερών. Ωστόσο, η μεμβράνη της ομάδας του κατάφερε ένα «σχετικά χαμηλό κόστος των 40 δολαρίων ανά τόνο διοξειδίου του άνθρακα».
Οι ερευνητές αποκαλούν τη μεμβράνη «υβρίδιο μεμβράνης και ενζύμου», επειδή λειτουργεί σαν φίλτρο, αλλά είναι σχεδόν κορεσμένη με ανθρακική ανυδράση, ένα ένζυμο που αναπτύχθηκε από ζωντανά κύτταρα για εκατομμύρια χρόνια, ώστε να απαλλάσσονται από το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεσματικά και γρήγορα». Ο καθηγητής του ίδιου πανεπιστημίου, Γινγκ-Μπινγκ Τζιάνγκ είχε την ιδέα της χρήσης υδατικών μεμβρανών, εμπνευσμένων από διαδικασίες στο ανθρώπινο σώμα που διαχωρίζουν το διοξείδιο του άνθρακα. Σύμφωνα με τον Μπρίνκερ, η διάταξη της μεμβράνης μέσα στον αγωγό καπνών ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας θα είναι παρόμοια με αυτή του καταλύτη εντός ενός συμβατικού αυτοκινήτου.
Η μεμβράνη έχει κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και κάποιες εταιρείες ενέργειας έχουν ήδη δείξει ενδιαφέρον για αυτή, μετά από πολύμηνες επιτυχείς δοκιμές σε εργαστηριακό περιβάλλον.
«Η φθηνή μέθοδός μας ακολουθεί το παράδειγμα της φύσης στη χρήση μιας μεμβράνης με βάση το νερό, πάχους μόλις 18 νανομέτρων, που ενσωματώνει φυσικά ένζυμα για να δεσμεύσει το 90% του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται. Αυτή η επίδοση είναι σχεδόν 70% καλύτερη από τις τρέχουσες εμπορικές μεθόδους και αυτό γίνεται με ένα κλάσμα του κόστους», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής του εργαστηρίου και καθηγητής του Πανεπιστημίου του Νέου Μεξικό, Τζεφ Μπρίνκερ.
Σύμφωνα με τον Μπρίνκερ, στο παρελθόν ήταν απαγορευτικά δαπανηρό να αφαιρεθεί το διοξείδιο του άνθρακα από τον καπνό του άνθρακα, με τις διαθέσιμες μεμβράνες πολυμερών. Ωστόσο, η μεμβράνη της ομάδας του κατάφερε ένα «σχετικά χαμηλό κόστος των 40 δολαρίων ανά τόνο διοξειδίου του άνθρακα».
Οι ερευνητές αποκαλούν τη μεμβράνη «υβρίδιο μεμβράνης και ενζύμου», επειδή λειτουργεί σαν φίλτρο, αλλά είναι σχεδόν κορεσμένη με ανθρακική ανυδράση, ένα ένζυμο που αναπτύχθηκε από ζωντανά κύτταρα για εκατομμύρια χρόνια, ώστε να απαλλάσσονται από το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεσματικά και γρήγορα». Ο καθηγητής του ίδιου πανεπιστημίου, Γινγκ-Μπινγκ Τζιάνγκ είχε την ιδέα της χρήσης υδατικών μεμβρανών, εμπνευσμένων από διαδικασίες στο ανθρώπινο σώμα που διαχωρίζουν το διοξείδιο του άνθρακα. Σύμφωνα με τον Μπρίνκερ, η διάταξη της μεμβράνης μέσα στον αγωγό καπνών ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας θα είναι παρόμοια με αυτή του καταλύτη εντός ενός συμβατικού αυτοκινήτου.
Η μεμβράνη έχει κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και κάποιες εταιρείες ενέργειας έχουν ήδη δείξει ενδιαφέρον για αυτή, μετά από πολύμηνες επιτυχείς δοκιμές σε εργαστηριακό περιβάλλον.
