นักวิจัยคิดค้นเยื่อบางคล้ายฟองสบู่ใช้กรอง CO2 จากไอเสียได้เร็วขึ้นเป็น 100 เท่า

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ CO₂ เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด ที่ประเทศสหรัฐอเมริกา CO₂ ถูกปล่อยออกมาจากโรงไฟฟ้าถ่านหินมากว่า 25% ของทั้งหมด เทคโนโลยีในปัจจุบันที่ใช้ในการจับ CO₂ จากไอเสียที่ปล่องควันมีค่าใช้จ่ายสูงมาก และกระบวนการในการกำจัดใช้พลังงานไปถึงหนึ่งในสามของพลังงานที่โรงไฟฟ้าผลิตได้ แต่การกรอง CO₂ ก่อนปล่อยไอเสียออกสู่บรรยากาศยังเป็นแนวทางที่สำคัญในการต่อสู้กับปัญหาโลกร้อน ควบคู่ไปกับการใช้พลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยจากศูนย์ทดลองแห่งชาติซานเดียและมหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโกได้คิดค้นและพัฒนาเทคนิคที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ำในการกรอง CO₂ ออกจากไอเสียโดยการใช้เยื่อที่บางมากคล้ายฟองสบู่ที่พวกเขาเรียกว่า Memzyme ซึ่งเป็นเยื่อบางๆที่เต็มไปด้วยเอนไซม์ เป็นชั้นของเหลวที่บางกว่าฟองสบู่ 10 เท่า CO₂ จะซึมผ่านเยื่อของเหลวนี้ จะถูกจับและทำให้ละลาย ในขณะที่จะให้ก๊าซไนโตรเจนและก๊าซออกซิเจนผ่านไปได้

ฟองสบู่จะมีความเปราะบางแตกสลายง่าย ดังนั้นเพื่อป้องกันการแตกหรือการรั่วไหล ทีมงานได้พัฒนาเยื่อของเหลวที่เสริมด้วยซิลิกาพรุนซึ่งบางกว่าฟองสบู่ 10 เท่า แต่จะไม่แตกหรือรั่ว

เอนไซม์ถูกเพิ่มเข้าไปในชั้นของเหลวเพื่อช่วยเพิ่มความเร็วในกระบวนการกำจัด CO₂ ทีมงานใช้เอนไซม์ carbonic anhydrase ที่พบในกล้ามเนื้อ เลือด และปอดของมนุษย์ และพบว่ามันทำให้อัตราการละลายของ CO₂ เพิ่มขึ้นอย่างมาก

ทีมงานบอกว่าเยื่อบางที่พวกเขาออกแบบสามารถคัดกรอง CO₂ ออกจากไอเสียได้ดีกว่าเยื่อกรองคาร์บอนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน 10 – 100 เท่า และทำงานได้เร็วกว่าถึง 100 เท่า  และ CO₂ ที่ผลิตได้จะบริสุทธิ์ 99% ซึ่งสามารถนำมาใช้งานได้หลายอย่าง เช่น ใช้ในการผลิตคอนกรีต หรือการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากเชื้อแบคทีเรียและสาหร่าย

“ถ้าเรานำมันไปใช้กับโรงไฟฟ้​​าถ่านหินเพียงโรงเดียว ในหนึ่งปีเราจะสามารถหลีกเลี่ยงการปล่อย CO₂ ได้เทียบเท่ากับการปลูกต้นไม้ 63 ล้านต้น และให้พวกมันเจริญเติบโตเป็นเวลา 10 ปี” นักวิจัยกล่าว

ทีมวิจัยได้รับสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยี Memzyme เมื่อต้นปีนี้ และแม้ว่ามันเพิ่งจะเริ่มต้น แต่ก็สามารถพูดได้ว่านี่เป็นรายแรกที่ทำได้ถึงเป้าหมายของกระทรวงพลังงานแห่งชาติสหรัฐที่ต้องการให้มีเทคโนโลยีที่สามารถจับ CO₂ ในไอเสียที่ปล่อยออกสู่บรรยากาศได้ 90% ที่ค่าใช้จ่าย 40 ดอลลาร์ต่อตัน ภายในปี 2025

ดูการอธิบายเพิ่มเติมเรื่อง Memzyme ในวิดีโอด้านล่าง

 

ข้อมูลและภาพจาก newatlas, sandia