طوّرت شركة لتكنولوجيا المناخ بالمملكة المتحدة جزيئات نانوية ذكية يمكن «برمجتها» لامتصاص الغازات الدفيئة وتخزينها، بهدف الحد من تأثيرات تغير المناخ.
وتحتجز الغازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان، الحرارة في الغلاف الجوي للأرض، ما يؤدي إلى الاحتباس الحراري وتغير المناخ، ويسبب اضطرابات مناخية شديدة تؤثر سلباً على النظم البيئية والاقتصادات البشرية.
وتعمل شركة «بروميثيان بارتكلز» في نوتنغهام، على تطوير هياكل معدنية عضوية (MOFs)، وهي جزيئات نانوية ذات مساحة سطحية داخلية كبيرة للغاية، وفق «بي بي سي».
وتتكون تلك الهياكل من معادن ترتبط بجزيئات عضوية، ما يُشكل بنية ذات مساحات سطحية كبيرة جداً، ويمكن تخيُّل هذه البنية بصفتها شبكة ثلاثية الأبعاد تحتوي على فراغات كثيرة يمكنها أن تحتجز جزيئات الغازات الدفيئة بداخلها.
فيما تحتوي الجزيئات العضوية على مساحات سطحية كبيرة داخلية رغم صغر حجمها الكلي، وهذا يعني أن الجدران الداخلية للمسامات تحتوي على مساحة سطحية هائلة، يمكن أن تصل لمئات أو آلاف الأمتار المربعة لكل واحد غرام من المادة.
وتحتوي ملعقة صغيرة من هذه الجزيئات على مساحة تعادل ملعبين للتنس، وهذا يُشير إلى أن هذه المسامات داخل الجزيئات توفر مساحة سطحية كبيرة جداً، بحيث لو فردنا كل هذه الجدران على سطح مستوٍ، فإن المساحة التي ستغطيها تعادل مساحة ملعبين للتنس.
وحصلت الشركة على استثمار بقيمة 8 ملايين جنيه إسترليني لتوسيع إنتاجها لتلك الجزيئات، ويهدف هذا الاستثمار لبناء منشأة تصنيع أكبر، وتوسيع فريق الشركة، فضلاً عن تخفيض تكلفة هذه الجزيئات من عشرات الآلاف من الجنيهات إلى 25 جنيهاً للكيلوغرام الواحد فقط، وذلك باستخدام معادن رخيصة ومتاحة على نطاق واسع مثل الزنك والمغنيسيوم.
وصرح جيمس ستيفنسون، الرئيس التنفيذي للشركة لـ«بي بي سي»، بأن هذه المواد لديها إمكانات هائلة في مجموعة واسعة من التطبيقات، ويمكن تعديل خصائصها الداخلية لتصبح «لاصقة» لغازات معينة.
وفي العالم الواقعي، يمكن استخدام هذه الجزيئات النانوية لفصل وتخزين كميات كبيرة من الغازات، ما يسهم في تقليل التأثير البيئي لصناعات مثل الإسمنت والمعادن والطاقة.
وتُستخدم تلك الجزيئات بالفعل في وحدة اختبارية لالتقاط الكربون في محطة «Drax» لتوليد الطاقة في يوركشاير؛ إذ يجري اختبار التكنولوجيا بوصفها جزءاً من الجهود المبذولة لتحقيق مستقبل محايد للكربون في المملكة المتحدة.
ورغم التحديات التي تواجهها مشاريع احتجاز وتخزين الكربون، من حيث التكلفة العالية وكثافة استهلاك الطاقة، فإن النجاح في إنتاج هذه الجزيئات بتكلفة منخفضة ربما يمثل تغييراً جذرياً في هذا المجال، ما يوفر فرصة واعدة لتقليل الانبعاثات والحد من الاحتباس الحراري في المستقبل القريب.
