علماء يطورون طريقة فعالة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون مستندة إلى ضوء الشمس
كشف باحثون عن اختراق في تكنولوجيا التقاط الكربون يستخدم ضوء الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد كيميائية مفيدة بكفاءة غير مسبوقة. الابتكار، الذي يفصله دراسة حديثة، يمكن أن يساعد بشكل كبير في جهود مكافحة التغير المناخي. قادها فريق من جامعة كاليفورنيا، ويتفوق الطريقة على النهج الحالية بعشرة أضعاف.
في دراسة نشرت في 28 سبتمبر 2025 في مجلة Nature، أعلن علماء من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، عن عملية فوتوكاتاليتية جديدة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون (CO2) وتحويله باستخدام ضوء الشمس والماء فقط. يتضمن الطريقة محفزًا مصممًا خصيصًا يقسم الماء لإنتاج الهيدروجين، الذي يتفاعل بعد ذلك مع CO2 لتشكيل الميثانول، وهو وقود ومادة أولية كيميائية قيمة.
قاد الفريق البحثي الدكتورة جين دو، أستاذة مشاركة في الكيمياء، تجارب أظهرت أن نظامهم يحقق كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى وقود بنسبة 10%، متجاوزًا بكثير النسبة الـ1% النموذجية لتقنيات تقليل CO2 السابقة المدفوعة بالشمس. 'يُقرّب هذا الاختراق من التقاط كربون عملي وقابل للتوسع لا يعتمد على عمليات مكثفة الطاقة'، قالت الدكتورة دو في بيان صحفي. يتكون المحفز من مواد وفيرة مثل ثاني أكسيد التيتانيوم المعدل بالكوبالت، مما يضمن تكلفة منخفضة وصداقة للبيئة.
يكشف السياق الخلفي أن تقنيات التقاط الكربون الحالية، مثل تلك المستخدمة في المصانع الصناعية، تستهلك طاقة كبيرة وتكون مكلفة، مما يحد من انتشارها الواسع. يستفيد هذا النهج الجديد من الطاقة الشمسية الوفيرة، مع إمكانية دمجه مع الألواح الشمسية الحالية. تم تمويل الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) بمنحة قدرها 2.5 مليون دولار على مدى ثلاث سنوات.
تم إجراء الاختبارات على مدى ستة أشهر في بيئة مختبرية، مع إظهار النماذج الأولية استقرارًا لأكثر من 100 ساعة من التشغيل المستمر تحت ضوء شمس محاكى. بينما يؤكد الباحثون أن الانتشار في العالم الحقيقي سيحتاج إلى تحسين إضافي، فإن الآثار على تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة عميقة. 'إذا تم توسيع النطاق، يمكن أن يلتقط ملايين الأطنان من CO2 سنويًا من الغلاف الجوي'، لاحظ المؤلف المشارك الدكتور جون سميث.
يأتي الإعلان وسط الإلحاح العالمي لتحقيق أهداف اتفاقية باريس، مع وصول مستويات CO2 إلى 420 جزء في المليون في عام 2025. لم يُلاحظ أي تناقضات في المصدر، الذي يقدم رواية موحدة للتطور.