גרגירי קפה ופלסטיק המשמשים ללכידת פחמן

חוקרים מאוניברסיטת שארג'ה הבטיחו פטנט משמעותי על טכנולוגיית לכידת פחמן חדשנית שנועדה ליירט פליטות פחמן דו-חמצני (CO₂) ממקורות תעשייתיים לפני שהן דולפות לאטמוספירה.

טכנולוגיה פורצת דרך זו ממנפת תהליך ייחודי אשר מחזיר לשימוש לשני תוצרי פסולת נפוצים - גרגירי קפה משומשים (SCG) ופוליאתילן טרפתאלט (PET), פלסטיק צרכני בשימוש נרחב. הם יוצרים חומר סופג יעיל ביותר ללכידת CO₂. התהליך, המשתמש באשלגן הידרוקסידי (KOH) כמפעיל כימי, מסנתז פחם פעיל בעל מבנה נקבובי המסוגל לקשור ביעילות מולקולות CO₂, ובכך מציג יתרון סביבתי כפול על ידי טיפול הן בפליטות גזי חממה והן בניהול פסולת.

השיטה הרשומה כפטנט, שהוגשה במרץ השנה ופורסמה לאחרונה, משתמשת בטכניקת קו-פירוליזה שבה SCG ו-PET עוברים טיפול תרמי לצד KOH בטמפרטורות מבוקרות, בעיקר מתחת ל-700 מעלות צלזיוס.

טמפרטורת הפעלה ידידותית לסביבה זו מייצרת פחם פעיל המפגין יכולת ספיחה יוצאת דופן של CO₂, העולה על 8 מילימול לגרם בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס ובלחץ של 1 בר, בהתאם למפרטים המפורטים במסמך הפטנט. רמת ביצועים זו מציבה את הטכנולוגיה כמועמדת מבטיחה ליישומים תעשייתיים, ומציעה כלי יעיל המסייע בהפחתת פליטות CO₂ ממגזרים שבאופן מסורתי קשה להפחית את פליטת הפחמן.

אחת מיתרונותיה של חדשנות זו טמונה בגישתה לכלכלה המעגלית. ברחבי העולם, כ-8 מיליון טונות של גרגירי קפה משומשים מושלכים מדי שנה, רובם מגיעים למטמנות שם הם מייצרים מתאן, גז חממה רב עוצמה. על ידי המרת פסולת שופעת זו למשאב יקר ערך, הטכנולוגיה לא רק מפחיתה פליטות ממטמנות אלא גם מחליפה חומרי גלם שאחרת היו דורשים מיצוי טרי. לצד מיחזור פסולת פלסטיק PET, הגישה כוללת פתרון משולב שבו לכידת פחמן ידידותית לסביבה פוגשת ניצול בר-קיימא של פסולת.

ד"ר חיף אלג'ומרד, הממציא הראשי של הטכנולוגיה, הדגיש את הפוטנציאל הטרנספורמטיבי של הפיכת פסולת יומיומית, כמו כוס קפה של סטארבקס או בקבוק פלסטיק מושלך, לנכס קריטי להפחתת שינויי האקלים. חזונו משתרע מעבר להפחתת פליטות, והוא אימוץ מודל שבו תוצרי לוואי תעשייתיים וזרמי פסולת נתפסים מחדש כתשומות במחזור בר-קיימא.

פרופסור צ'אוקי ג'נאי, ממציא שותף הידוע במומחיותו באנרגיה בת קיימא, הדגיש את היתרונות הכלכליים והחברתיים של השיטה, המציעה אלטרנטיבה זולה בשל הזמינות הנרחבת והמחיר הסביר של חומרי הגלם שלה, מה שהופך אותה לנגישה לתעשיות שונות ברחבי העולם.

הרבגוניות של הפחם הפעיל המופק בתהליך זה משמעותית. מעבר ללכידת CO₂, שטח הפנים הגבוה והיעילות שלו הופכים אותו למתאים ליישומים בטיהור מים, סינון אוויר, עיבוד כימי ומערכות אנרגיה. בפרט, תעשיות המתמודדות עם תקנות סביבתיות מחמירות יותר יכולות לפרוס טכנולוגיה זו לניהול גזי פליטה משריפת דלקים מאובנים או שריפת פסולת, ובכך להשיג תאימות תוך הפחתת עלויות תפעול.

ככל שהדחיפות להתמודד עם שינויי האקלים גוברת עם עליית ריכוזי ה-CO₂ באטמוספירה, חידושים כמו טכנולוגיה פטנטית זו מספקים נתיבים אופטימיים. הם מרחיבים את ארגז הכלים לדיכוי פחמן תעשייתי על ידי שילוב של התקדמות טכנולוגית עם אמצעי קיימות מעשיים. חוקרים מאוניברסיטת שארג'ה צופים כי יישום השיטה שלהם ישפר את מאמצי הגנת הסביבה לא רק על ידי שיפור איכות האוויר והמים אלא גם על ידי הפחתה משמעותית של טביעת הרגל הפחמנית התעשייתית.

במבט לעתיד, שיתוף הפעולה בין חוקרים אקדמיים, מובילי תעשייה וקובעי מדיניות יהיה חיוני להרחבת טכנולוגיות כאלה ביעילות. הכדאיות הכלכלית המבטיחה והיתרונות האקולוגיים הופכים חדשנות זו למועמדת חזקה לאימוץ נרחב, ותורמת תרומה משמעותית ליעדי האקלים הגלובליים.