الشرق الأوسط وشمال أفريقيا

  • مبلمرات يمكنها احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتفريغه مرات

    Hazem Badr

    02/03/16

نقاط للقراءة السريعة

  • باحثون مصريون يطورون مبلمرات تصلح لاستخدامها بعدة تطبيقات تحتجز ثاني أكسيد الكربون

  • تمتاز بكونها رخيصة، وإمكانية إعادة استخدامها عدة مرات بالاحتجاز والتفريغ

  • بعد مزيد التطوير واختبار الكفاءة وثبوت الجدوى الاقتصادية يمكن استخدامها على نطاق واسع

[القاهرة] طور باحثون مصريون مبلمرات لديها القدرة على امتزاز غاز ثاني أكسيد الكربون، يمكن استخدامها في صنع مرشحات لتنقية انبعاثات المصانع ومحطات توليد الكهرباء، وأقنعة واقية للعمال.

فقد عكف فريق يقوده الباحث محمد الكردي على تطوير مبلمرات يمكنها ادمصاص (امتزاز) ثاني أكسيد الكربون وخزنه، مراعيًا أن تكون منخفضة التكلفة وسهلة الإنتاج، ومناسبةً اقتصاديات الدول النامية، ما يفضي في النهاية إلى خفض انبعاثات الدفيئة التي تسهم في ظاهرة الاحترار العالمي.

يشار إلى أن قطاع الكهرباء، وكذلك المصانع التي تستخدم الوقود الأحفوري، يطلقان انبعاثات عالية من غاز ثاني أكسيد الكربون، قدرها البنك الدولي في دولة مثل مصر في المدة 2006- 2010 بنحو 221 ألف كيلو طن، بزيادة مطردة ملحوظة.

هذه الزيادة أشار الجهاز المركزي للتعبئة العامة والإحصاء بمصر إلى ارتفاعها في عام 2013/ 2014 بنسبة 0.08% عـن عام 2012/ 2013.

والبوليمرات عبارة عن مركبات من فئة المواد الصلبة ذات الوزن الجزيئي المرتفع التي تتكون من أعداد كبيرة من الجزيئات المتكررة، ترتبط فيما بينها كيميائيًّا لتشكل وحدات بنائية متطابقة.

كذلك ”ما يجعل المبلمرات مناسبة لصنع مرشحات أنها ذات مسامية مناسبة لاحتجاز غاز ثاني أكسيد الكربون وخزنه“، كما يوضح محمد الكردي، أستاذ علوم المواد المساعد في جامعة العلوم والتكنولوجيا، بمدينة زويل بمصر.

ويستطرد: ”ليس هذا فحسب، بل يمكن أيضًا التخلص منه باستخدام معاملة حرارية بسيطة، لتكون قابلة للاستخدام مرات عديدة“؛ إذ يؤكد الكردي أنه ”أعيد استخدام المبلمرات ما بين 7– 10 مرات معمليًّا، وأثبتت في كل مرة كفاءة ثابتة“، مشيرًا إلى أن التخلص من الغاز سيتم عبر دفنه تحت الأرض.

لإنتاج تلك المبلمرات، يقول الكردي: ”استخدمنا في البداية مواد عضوية فقط، تتضمن عناصر الكربون والنيتروجين والأكسجين، وكانت العملية تتم في عدة خطوات، حيث كنا نجري فصل نواتج التفاعلات بعد كل عملية، وصولًا إلى إنتاج البوليمر“.

يقول الكردي لشبكة SciDev.Net: ”وباختبار 11 مبلمرًا يحتوي بعضها على مواد كيميائية ذات صفة حامضية وأخرى قلوية بنسب مختلفة، وجدنا أن غاز ثاني أكسيد الكربون -الذي يمتاز بالحامضية- يرتبط بقوة مع البوليمرات القلوية“.

نُشرت نتائج الدراسة في دورية ’كيمياء المواد أ‘ شهر سبتمبر الماضي، إلا أن عملية الإنتاج بالطريقة المذكورة كانت مكلفة ومعقدة، ما دعى إلى تطويرها لتكون قابلة للتطبيق، فعمل الفريق البحثي مؤخرًا على تطوير إنتاج هذا البوليمر، من حيث طريقة التصنيع والمواد المستخدمة في إعداده.

وفي مرحلة التطوير يقول الكردي: ”أضفنا مواد غير عضوية، وهي عناصر انتقالية تزيد من فاعلية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتساعد على تثبيته، مثل عنصر الزركونيوم، بالإضافة إلى اختصار خطوات التصنيع إلى خطوة واحدة، ما يقلل تكلفة الإنتاج بنسبة وصلت إلى 80%“.

 الفكرة تبدو براقة، من وجهة نظر تامر رجب، الباحث في شعبة بحوث الصناعات الصيدلية بالمركز القومي للبحوث في مصر، ”لكن تطبيقها يحتاج إلى الإجابة على سؤال حول نوع التفاعل المستخدم لامتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون“.

يقول رجب لشبكة SciDev.Net: ”هناك أنواع للتفاعل، منها الإضافة والاستبدال، ويؤثر نوع التفاعل على عمر المادة الجديدة، ومن ثَم يؤثر على جدواها الاقتصادية“.

ويضيف رجب: ”في تفاعل الإضافة، قد يحدث للمادة الجديدة حالة من التشبع، وبالتالي تتأثر كفاءتها، بعد مدة معينة، أما في تفاعل الاستبدال، فيحدث تفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتنتج مادة جديدة“.

ردا على ملحوظة رجب، وبيان أن ما يحدث ادمصاص لا امتصاص؛ يقول يوسف حسن، أحد أعضاء الفريق البحثي: ”ما يحدث هو ترابط فيزيائي لا تفاعل كيميائي، فالمسامية الواسعة للبوليمر، تسمح بترابط غاز ثاني أكسيد الكربون معه، وهو ما يفسر إمكانية إعادة استخدام البوليمرات مرة أخرى“.

ويؤكد الكردي: ”نسعى إلى تطوير تلك البوليمرات واختبار كفاءتها معمليًّا وجدواها اقتصاديًّا؛ لاستخدامها في المصانع على نطاق واسع، وربما يستغرق منا هذا ما بين سنتين إلى ثلاث سنوات“.
 
  
هذا الموضوع أنتج عبر المكتب الإقليمي لموقع SciDev.Net بإقليم الشرق الأوسط وشمال أفريقيا