دانشمندان به تازگی دریافتند چگونه کربن را بسیار سریع‌تر تثبیت کنند

دانشمندان موسسه تکنولوژی کالیفرنیا ( Caltech ) و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی ( USC )، در تحقیق تازه‌ای، با مطالعه ساز و کار جذب دی اکسید کربن توسط اقیانوس‌ها، روش نوینی را برای سرعت بخشیدن به تثبیت کربن یافته‌اند.

به گزارش ایانا از ساینس الرت ، دانشمندان به تازگی شیوه جدیدی برای افزایش چشمگیر سرعت فرآیند تثبیت کربن در آب‌ها یا صخره‌ها معروف به روش ضبط کربن " Sequestration Carbon " یافته‌اند که ابزاری مهم در مبارزه علیه کربن موجود در اتمسفر به شمار می‌رود.

تثبیت کربن شامل برخی واکنش‌های پیچیده شیمیایی است و تحقیق جدید راهی را برای سرعت بخشیدن به بخشی از آن واکنش اثبات می‌کند که آن واکنش را 500 بار سریع‌تر می‌کند و یک تنگنای بالقوه را در فرآیند کلی حذف می‌کند. این امر می‌تواند در مسیر تعامل و مدیریت سریع سیاره رو به گرمایش زمین، گام بسیار بلندی باشد.

ایده اولیه در پشت این مطالعه که موسسه تکنولوژی کالیفرنیا ( Caltech ) و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی ( USC )آن را انجام دادند، آن بود که دریابند اقیانوس‌ها چگونه به‌طور طبیعی دی اکسید کربن را جذب می‌کنند. در واقع، اکنون میزان دی اکسید کربن موجود در اقیانوس‌ها 50 برابر میزان موجود در جو است.

آدام سوبهاس مدیر این پژوهش از کالتک می‌گوید: " در حالی که مقاله جدید درباره یک مکانیزم اولیه شیمیایی است، اما پیام آن این است که ما باید بهتر از فرآیندهای طبیعی که باعث ذخیره کربن در اقیانوس‌ها می شود تقلید کنیم " .

هر چند که دی اکسید کربن بین آب و هوا مبادله می‌شود، ترکیب بادها در سطح اقیانوس و آشفتگی در زیر آب، بیشتر کمک می‌کند که دی اکسید کربن در اقیانوس‌ها تثبیت شود.

در نهایت آن کربن در ته اقیانوس نشست می‌کند و توسط رسوب " مرده " کربنات کلسیم، خنثی می‌شود؛ اما این فرآیند هزاران سال به طول می‌انجامد.

به کانال ایانا در تلگرام بپیوندید

در همین حال هر چه دی اکسید کربن بیشتری در جو آزاد شود، آب اقیانوس‌ها را اسیدی‌تر می‌کند. این یکی از دلایلی است که نشان می‌دهد چرا صخره‌های مرجانی این‌گونه آسیب دیده‌اند زیرا کربنات کلسیم آنها در حال حل شدن در اسید است.

اما ما نمی‌دانیم وقتی اسیدیته بسیار بالاتر برود، مرجان‌ها چقدر سریع‌تر حل می‌شوند زیرا قوانین شیمی در آب دریا با زمین‌های خشک متفاوت است. این واکنش شیمیایی است که دانشمندان در این تحقیق بر آن تمرکز کرده‌اند.

در گذشته، دانشمندان از سطوح PH یا معیارهای اسیدیته استفاده کرده اند تا بررسی کنند کلسیت با چه سرعتی حل شده است اما مطالعه جدید بر برچسب گذاری ایزوتوپیک متمرکز است که به محققان اجازه داد موکول‌ها را به تنهایی با حساسیت بیش از 200 برابر روش‌های دیگر ردیابی کنند. این روش نشان داد که بخش آهسته خنثی سازی، تبدیل دی کسید کربن و آب به اسید کربنیک است.

سوبهاس می‌گوید: " همیشه از این واکنش غفلت شده است. مرحله آهسته پیوندهای کربن- اکسیژن را می‌سازد و می‌شکند. اما این پیوندها میل ندارند شکسته شوند؛ آنها اشکال پایداری هستند " .

این امر همه ما را به سرعت بخشیدن به تثبیت کربن متوجه می‌سازد. محققان با افزودن آنزیم کربنیک آنیدراز که به تعادل سطح PH در خون انسان کمک می کند، این فرآیند را بسیار تسریع کرده اند.

این بدان معنا نیست که به‌طور ناگهانی می‌توانیم شروع به مکش بیش از حد CO2 از هوا بکنیم بلکه درباره اینکه چگونه اقیانوس، کربن را به‌طور طبیعی ذخیره می‌کند و اینکه چگونه ممکن است قادر باشیم همین فرآیند را تسریع کنیم، چیزهای زیادی به ما می‌گوید.

در حالی که کاهش میزان دی اکسید کربنی که وارد اتمسفر می‌کنیم بهترین راه برای خنک نگهداشتن کره زمین است، تعداد روزافزون پروژه‌ها برای جذب این کربن ناخواسته نیز رو به ازدیاد است.

سال گذشته محققان موسسه مکس پلانک در آلمان راه‌هایی را برای بهبود روش‌هایی که گیاهان برای جذب طبیعی کربن از اتمسفر استفاده می‌کنند کشف کردند و ما می‌توانیم به‌طور بالقوه، همین کار را در مورد اقیانوس‌ها هم انجام دهیم.

اگر بتوانیم این کار را انجام دهیم باید از دانشمندان کالتک و یو اس سی سپاسگزار باشیم.

جس ادکینز یکی از اعضای تیم عضو کالتک می‌گوید: " این یکی از آن لحظه‌های کمیاب در دوران کاری یک فرد است که شما فقط رو به جلو می‌روید؛ من چیزی را کشف کردم که تا کنون کسی نمی‌دانست " .

این تحقیق در مجله PNAS به چاپ رسیده است.

ترجمه: محسن حدادی

L-960515-02