😢 Проблема: климат на Земле продолжает меняться, в частности из-за выбросов углекислого газа в атмосферу, что приводит к потеплению. Планета частично замедляет и уравновешивает последствия выбросов за счёт круговорота потоков углерода между сушей, атмосферой и океанами — результат этих процессов называется углеродным балансом.
С ростом количества выбросов баланс становится всё менее устойчивым. Например, в 2022 году общемировой выброс углекислого газа составил 36,1 миллиарда тонн. Чтобы температура на планете выросла не более чем на 1,5 °С, потребовалось от 13 до 36% оставшегося углеродного баланса. Это значит, что уже в течение ближайших двух лет мы достигнем предела допустимых выбросов углекислого газа.
Чтобы в атмосферу попадало меньше углекислого газа, его улавливают при помощи технологий прямого захвата воздуха. Но эти технологии дорогие и требуют много энергии, а кроме этого, не везде эффективны. Например, в большинстве таких технологий используются твёрдые сорбенты, которые поглощают углекислый газ. Они плохо работают во влажных условиях и требуют высоких температур для восстановления.
😎 Решение: дешёвый гидрогель, который улавливает углекислый газ без больших затрат энергии. Гидрогель состоит из недорогого сырья, такого как синтетический полимер полиэтиленимин, чувствительная к температуре целлюлоза и конжаковая камедь — это пищевая добавка растительного происхождения.
🤔 Как работает: за счёт своего состава гидрогель хорошо улавливает углекислый газ даже в условиях высокой влажности. При этом вода из гидрогеля испаряется медленнее, чем из твёрдых сорбентов, за счёт чего его проще восстанавливать.
🤨 И что? Такой гидрогель можно производить из коммерчески доступных материалов, которые не стоят дорого. Полученную смесь достаточно растворить в воде, залить в форму и высушить при низких температурах. Гидрогель можно использовать вместо твёрдых сорбентов для улавливания углекислого газа там, где они не справляются.
🧑💻 Кто: исследователи Массачусетского технологического института, США.
Источники: phys.org и pubs.acs.org
