خبراء ايرانيون يتوصلون إلى حل لفصل ثاني أكسيد الكربون عن مياه الصرف الصناعي

ووفقا لوكالة أنباء آنا، في بحث أجري على شكل مشروع بحثي مشترك بالتعاون مع باحثين بجامعة طهران وباحثين من جامعة برمنجهام في بريطانيا، وجامعة لافال، كندا، وجامعة لوليا للتكنولوجيا، السويد. استخدم الباحثون تجارب تجريبية ومحاكاة جزيئية من نوع مونت كارلو للتحقيق في امتصاص ثاني أكسيد الكربون على مادة ماصة للسيليكا وتحليل آلية الامتصاص والمواقع النشطة للمادة الماصة.

وعن أهمية هذا البحث قال احد الخبراء الايرانيين: "في ظل تزايد غاز ثاني أكسيد الكربون المنتج في العالم نتيجة الأنشطة الصناعية وتأثير هذا الغاز على التلوث البيئي والاحتباس الحراري وتغير المناخ، فإن إيجاد حلول جديدة لامتصاص هذا الغاز مدرج على أجندة العديد من مراكز الأبحاث حول العالم".

وأضاف: "في الدراسة الحالية، تم لأول مرة استخدام المجموعة الوظيفية الأسيتاتية الموجودة على السيليكا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون". "على عكس الدراسات الأخرى التي تستخدم المجموعات الوظيفية الشائعة مثل الأمينات، يستخدم هذا العمل المبتكر مجموعات ذات خصائص منح الإلكترونات ويكشف عن قدرة المادة الماصة على التفاعل بشكل أقوى مع ثاني أكسيد الكربون."

واضاف الأستاذ بكلية الكيمياء: "إن الاستخدام المتزامن للبيانات التجريبية ومحاكاة مونت كارلو زاد من الدقة في تحليل آلية الامتزاز وتحديد المواقع النشطة، مما يجعل النتائج أكثر صحة من الناحية العلمية ويوفر فهماً أعمق لعملية الامتزاز ودور المجموعات الوظيفية في انتقائية الغاز".

واوضح عن تطبيق هذه الطريقة: "من الناحية العملية، فإن الأداء العالي جدًا لهذه المادة الماصة في درجات الحرارة والضغوط المنخفضة يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية مثل امتصاص وفصل ثاني أكسيد الكربون من تيارات الغاز مثل مياه الصرف الصناعي".

وأشار الى أن الانتقائية العالية لثاني أكسيد الكربون على النيتروجين تجعل هذه المادة قيمة لعمليات الامتصاص الانتقائية في الصناعات البتروكيماوية وتقليل تأثيرات الغازات المسببة للاحتباس الحراري، وأكد: "هذا البحث مهم كأساس لتطوير مواد ماصة جديدة ذات كفاءة عالية وتكلفة منخفضة في تقنيات امتصاص الغاز".

وصرح أحد أعضاء هيئة التدريس بكلية العلوم عن كيفية إجراء هذا البحث: "في هذا العمل، تم أولاً قياس امتصاص غازات CO₂ وCH₄ وN₂ وH₂ تجريبياً في نطاق درجة حرارة يتراوح من 253 إلى 373 كلفن ونطاق ضغط يتراوح من 0 إلى 100 كيلو باسكال". وفي هذه التجارب، أظهر ثاني أكسيد الكربون امتصاصًا أعلى بكثير من الغازات الأخرى، حيث تم تسجيل معدل امتصاص أقصى يبلغ حوالي 32 سم مكعب/جم في ظل ظروف قياسية عند ضغط 100 كيلو باسكال ودرجة حرارة 253 كلفن.

ولفت إلى أن بيانات الامتزاز التي تم الحصول عليها كانت متوافقة مع منحنيات فروندليش الحرارية، مما يشير إلى وجود مواقع امتزاز غير متجانسة. "لفهم هذه المواقع غير المتجانسة بشكل أفضل، تم استخدام محاكاة GCMC للتحقيق في تأثيرات حجم المسام ودرجة الحرارة والضغط وتركيز المجموعات الوظيفية في بنية السيليكا والامتصاص التنافسي."