افزایش توان جذب کربن از طریق قلیایی‌سازی فاضلاب‌های شهری

نویسنده: سانجوکتا موندال | منبع: Phys.org | ترجمه و تنظیم: تحریریه علم روز

بر اساس یافته‌های منتشرشده در نشریه علمی Science Advances، پژوهشگران دریافته‌اند که قلیایی‌سازی فاضلاب‌ها با استفاده از کانی‌های قلیایی، می‌تواند به‌صورت مؤثری در افزایش جذب و ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن (CO₂) در محیط‌های دریایی نقش ایفا کند. این رویکرد نه تنها می‌تواند به کاهش گازهای گلخانه‌ای کمک کند، بلکه راهکاری مؤثر برای مقابله با اسیدی شدن اقیانوس‌ها نیز محسوب می‌شود.

افزایش قلیاییت، راهی برای جذب بیشتر CO₂

دی‌اکسید کربن پس از انحلال در آب اقیانوس، به اسید کربنیک تبدیل شده و سپس به یون‌های بیکربنات و هیدروژن تجزیه می‌شود. وجود یون‌های هیدروژن موجب افزایش اسیدیته آب می‌شود. اما افزایش قلیاییت آب از طریق اضافه‌کردن کانی‌های قلیایی مانند الیوین (سیلیکات منیزیم و آهن) به فاضلاب، قبل از تخلیه به دریا، باعث کاهش اسیدیته و افزایش جذب CO₂ از هوا توسط آب دریا می‌شود.

آزمایش با فاضلاب مصنوعی شهری

در این مطالعه، پژوهشگران مقادیر مختلفی از سنگ‌های غنی از الیوین را به فاضلاب شهری مصنوعی اضافه کرده و با لجن فعال بیولوژیکی تحت شرایط هوازی و دمای محیط تیمار کردند. نتایج نشان داد که:

• قلیاییت کل فاضلاب افزایش چشمگیری یافت.
• مقدار قابل‌توجهی از CO₂ به‌صورت کربن غیرآلی محلول (DIC) در آب جذب و تثبیت شد.
• سرعت قلیایی‌سازی در این شرایط، حدود ۲۰.۵ برابر بیشتر از آب دریا بود.

ظرفیت جهانی جذب کربن از طریق فاضلاب ساحلی

بر اساس داده‌های موجود از تصفیه‌خانه‌های نزدیک به دریا، پژوهشگران تخمین زده‌اند که ظرفیت جذب کربن جهانی از طریق این روش حدود ۱۸.۸ ± ۶.۰ تراگرم (۱۸ تریلیون گرم) CO₂ در سال است.

همچنین، منطقه جغرافیایی بین عرض‌های جغرافیایی ۲۰ تا ۶۰ درجه شمالی بیش از ۷۹ درصد از ظرفیت جهانی این فناوری را در اختیار دارد. در این میان، اتحادیه اروپا، ایالات متحده و چین به‌عنوان سه اقتصاد بزرگ دنیا، بیش از نیمی از این ظرفیت را به خود اختصاص داده‌اند.

تصفیه‌خانه‌ها: کارخانه‌های جذب CO₂ آینده

پژوهشگران تأکید دارند که با تبدیل تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به کارخانه‌های تولید قلیاییت، نه‌تنها می‌توان به جذب گسترده دی‌اکسید کربن کمک کرد، بلکه می‌توان کیفیت آب‌های تخلیه‌شده به دریا را نیز به‌طور چشمگیری بهبود بخشید. این فناوری، رویکردی دو منظوره برای کاهش تغییرات اقلیمی و محافظت از اقیانوس‌ها محسوب می‌شود.

اطلاعات بیشتر

برای مشاهده جزئیات کامل این پژوهش و داده‌های علمی مربوط به آن می‌توانید به مقاله منتشرشده در نشریه Science Advances با DOI: ۱۰.۱۱۲۶/sciadv.ads0313 مراجعه کنید.