Tüplü dalgıçların kullanılmış karbon dioksiti “yeniden canlandırmasına” izin veren benzer teknoloji; su altında ise zararlı emisyonları emmek ve doğrudan bacadan dışarı atmak için kullanılabilir.
Tennessee, Oak Ridge Ulusal Laboratuarı’ndaki araştırmacılar, CO2 gazını yeni bir teknikle toplamanın ve depolamanın bir yolunu buldular: Bu gelişme, bis (imino guanidinler) veya BIG adı verilen bir organik kimyasallar sınıfına dayanır. İmino guanidinler veya BIGler, karbondioksit-su çözeltilerinde bikarbonata bağlanır.
Tennessee, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda Kimyager olan Radu Custelcean: “Bu kimyasallar ilk olarak yüzyıl önce keşfedildi, ancak araştırmacılar yakın zamanda negatif yüklü iyonlara bağlanma konusunda gerçekten çok iyi olduğunu buldular.”
Radu Custelcean ve meslektaşları, CO2’yi yakalamak için bu bağlayıcı yeteneği kullanmaktadır. Ekip ilk olarak; belirli bir BIG’i, maddenin H2O moleküllerinin pozitif yüklü protonlara (H+) ve negatif yüklü hidroksit (OH–) iyonlarına parçalanmasına yardımcı olması için suda çözer. BIG molekülleri serbest yüzen protonları kapar ve pozitif bir yük alır.
Custelcean: “Bu BIG iyonları daha sonra, CO2 bakımından zengin gaz çözeltiden geçerken oluşan negatif yüklü bikarbonat (HCO3–) iyonlarıyla reaksiyona girer.”
Bacalardan CO2 yakalandığında, BIG ve sudan oluşan bir çözelti ile kabarmaya zorlanır; bu organik bileşiklerin bir kısmı, CO2-su çözeltisinde oluşan bikarbonata bağlanır. Elde edilen ürün kristalleşir ve sudan ayrılabilir; bu da, atmosfere yayılmak yerine depolanabileceği anlamına gelir. Kristaller daha sonra daha fazla karbon dioksit yakalamak için tekrar kullanılabilir.
Lawrence, Kansas Üniversitesi’nde Kimyager olan Kristin Bowman-James: “Bu tekniğin muazzam potansiyeli var.”
Ekibin laboratuvar testleri, işlemin 120 °C’lik, nispeten düşük bir sıcaklıkta gerçekleşebileceğini göstermektedir. Ayrıca bu teknik son derece verimlidir: Yaygın olarak kullanılan karbondioksit “temizleyiciler”den, farklı bir organik bileşik kullanan benzer bir işlem; %24 daha az enerji harcar. CO2 kristallerden arındırıldıktan sonra, BIG çözelti içinde yeniden çözülebilir ve böylece daha da fazla CO2’in yakalanmasını sağlayabilir. Bikarbonat iyonlarına olan afinitesi, kristal oluşturucu reaksiyonun kolayca gerçekleşmesini sağlar; ancak kristalin içindeki zayıf hidrojen bağı ayrıca CO2’nin geri kazanılmasını nispeten kolaylaştırır.
Laboratuvarda bir şeyler göstermek ile yöntemi daha büyük ölçekte kullanmak arasında elbette büyük bir fark vardır: Birincisi, karbon yakalama işlemini endüstriyel ölçekte gerçekleştirmek için büyük miktarda BIG’e ihtiyaç duyulacaktır. Örneğin 2017 yılında, Amerika Birleşik Devletleri’nde tek başına kömürle çalışan elektrik santralleri 1,2 milyar ton CO2 saldı. 2018’den bu yana, ABD’de faaliyet gösteren 350’den fazla kömür santrali vardır. Tek bir baca temizleyicisi için bile bir çok BIG’e ihtiyaç duyulmasına rağmen, Custelcean, malzemenin tekrar kullanılabilir ve ucuz olduğunu ifade etmektedir.
