מאת: מאיה גבעון
לצד מאמצים הכרחיים (אך בינתיים לא מספקים) של מדינות העולם להפחית את פליטת גזי החממה בתחומן, מחפשים חוקרים פתרונות טכנולוגיים, שיאפשרו להפחית את ריכוז הפחמן הדו חמצני באטמוספירה. הפתרון הטכנולוגי העיקרי המקודם כיום מתבסס על שאיבת פחמן דו חמצני מפתחי פליטות של תחנות כוח, למשל, והזרמתו בלחץ גבוה לכיסים במעבה האדמה. הדעות לגבי יציבות פתרונות אלה וכדאיותם עדיין חלוקות.
אנחנו, כרגיל, מציעים להסתכל על הטבע כמדד וכמודל. מחזור הפחמן בטבע מתבסס על ריאקציות כימיות פשוטות, הקושרות את הפחמן הדו חמצני והופכות אותו למינרל, שהינו בלתי מזיק ושימושי ליצורים רבים. במאמר שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Catalysis Science and Technology, מדווח צוות חוקרים מאוניברסיטת ניוקאסל על תגלית, שיכולה לזרז פיתוח מנגנון זול ויעיל לקיבוע פחמן דו חמצני. הצוות חקר קיפודי ים, וגילה תהליך של קיבוע פחמן דו חמצני ממי הים בעזרת חמצונו בעזרת ניקל המצוי בגופם של קיפודי הים, והפיכתו לסידן פחמתי (קלציום קרבונט, 3CaCO), מלח מינרלי המהווה את השריון הקשיח שלהם. הניקל משמש כזרז בתהליך, כלומר מזרז את התהליך הכימי מבלי להיצרך במהלכו, כך שאותו יון ניקל יכול לזרז את התגובה הכימית שוב ושוב.
תמונה מאת Tomasz G. Sienicki תחת רישיון CC Attribution 2.5
מוכרים זרזים אחרים בטבע המבצעים תגובה כימית דומה – כמו למשל האנזים אנהידראז פחמתי (carbon anhydrase), הפועל בתאי הדם האדומים ומסייע בהובלת הפחמן הדו חמצני בדם ובשמירה על רמת חומציות קבועה בדם. בניגוד לאנהידראז הפחמתי, הנעזר ביון אבץ, לפעולת הניקל יתרונות רבים, שיכולים לסמן אותו כפתרון טכנולוגי מועדף:
+ פעולת הניקל מתרחשת בטמפ' החדר, בלחץ אטמוספרי, וללא כל תלות בחומציות סביבתו,
+ הניקל מסיס ובעל תכונות מגנטיות, וניתן להיעזר בכך כדי להפריד אותו בקלות מתוך תמיסה.
+ ניקל זול אלפי מונים מאנזימים המוכרים כיום בשוק.
קיפודי הים אינם היחידים. המעטה המגן החיצון של צדפות ואלמוגים וכן חלקים קשיחים אחרים בגופם, העשויים סידן פחמתי (גיר), נוצרים על ידי שימוש בפחמן הדו-חמצני המומס במים. האם גם אנחנו נלמד לנצל את עודפי הפחמן הדו חמצני שמצטברים באשמתנו באטמוספירה באופן מקיים, ולהפוך אותם לחומר בסיס שימושי?
למקור בידיעה
מידע נוסף
שריונם של קיפודי הים מתקשח בזכות יוני הניקל שבגופם, המקבעים את הפחמן הדו חמצני הנמצא במים כסידן פחמתי במהירות ובנוחות. האם יוכלו הקיפודים לסייע לנו במאבק במשבר האקלים? צוות מדענים בריטי טוען שכן.
גזי החממה, ובראשם הגז הטבעי פחמן דו חמצני, (שמהווה חלק משמעותי בהרכב האטמוספרה שלנו) הופכים במהירות לאיום מרכזי על בריאותנו עקב יכולת אגירת החום שלהם, הגורמת לשינויי האקלים הגלובליים. לצד מאמצים הכרחיים (אך בינתיים לא מספקים) של מדינות העולם להפחית את פליטת גזי החממה בתחומן, מחפשים חוקרים פתרונות טכנולוגיים, שיאפשרו להפחית את ריכוז הפחמן הדו חמצני באטמוספירה. הפתרון הטכנולוגי העיקרי המקודם כיום מתבסס על שאיבת פחמן דו חמצני מפתחי פליטות של תחנות כוח, למשל, והזרמתו בלחץ גבוה לכיסים במעבה האדמה. הדעות לגבי יציבות פתרונות אלה וכדאיותם עדיין חלוקות.
אנחנו, כרגיל, מציעים להסתכל על הטבע כמדד וכמודל. מחזור הפחמן בטבע מתבסס על ריאקציות כימיות פשוטות, הקושרות את הפחמן הדו חמצני והופכות אותו למינרל, שהינו בלתי מזיק ושימושי ליצורים רבים. במאמר שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Catalysis Science and Technology, מדווח צוות חוקרים מאוניברסיטת ניוקאסל על תגלית, שיכולה לזרז פיתוח מנגנון זול ויעיל לקיבוע פחמן דו חמצני. הצוות חקר קיפודי ים, וגילה תהליך של קיבוע פחמן דו חמצני ממי הים בעזרת חמצונו בעזרת ניקל המצוי בגופם של קיפודי הים, והפיכתו לסידן פחמתי (קלציום קרבונט, 3CaCO), מלח מינרלי המהווה את השריון הקשיח שלהם. הניקל משמש כזרז בתהליך, כלומר מזרז את התהליך הכימי מבלי להיצרך במהלכו, כך שאותו יון ניקל יכול לזרז את התגובה הכימית שוב ושוב.
מוכרים זרזים אחרים בטבע המבצעים תגובה כימית דומה – כמו למשל האנזים אנהידראז פחמתי (carbon anhydrase), הפועל בתאי הדם האדומים ומסייע בהובלת הפחמן הדו חמצני בדם ובשמירה על רמת חומציות קבועה בדם. בניגוד לאנהידראז הפחמתי, הנעזר ביון אבץ, לפעולת הניקל יתרונות רבים, שיכולים לסמן אותו כפתרון טכנולוגי מועדף:
+ פעולת הניקל מתרחשת בטמפ' החדר, בלחץ אטמוספרי, וללא כל תלות בחומציות סביבתו,
+ הניקל מסיס ובעל תכונות מגנטיות, וניתן להיעזר בכך כדי להפריד אותו בקלות מתוך תמיסה.
+ ניקל זול אלפי מונים מאנזימים המוכרים כיום בשוק.
קיפודי הים אינם היחידים. המעטה המגן החיצון של צדפות ואלמוגים וכן חלקים קשיחים אחרים בגופם, העשויים סידן פחמתי (גיר), נוצרים על ידי שימוש בפחמן הדו-חמצני המומס במים. האם גם אנחנו נלמד לנצל את עודפי הפחמן הדו חמצני שמצטברים באשמתנו באטמוספירה באופן מקיים, ולהפוך אותם לחומר בסיס שימושי?
למקור בידיעה
מידע נוסף
