الشبكة اليمنية للعلوم والبيئة (يمن ساينس) موقع يهتم بأخبار العلوم والتكنولوجيا والصحة والبيئة والسكان
مقالات مشابهة
نجح علماء من جامعة ولاية أوريغون (OSU) في تحقيق اختراق علمي يعزز قدرة الهياكل المعدنية العضوية (MOFs) على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من انبعاثات المصانع إلى أكثر من الضعف. يُعتبر هذا الاكتشاف تقدمًا مهمًا في مواجهة التغير المناخي الناتج عن الانبعاثات الصناعية.
تشير الإحصائيات إلى أن الصناعة تسهم بنسبة 16% من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية. وفي هذا السياق، صرح الدكتور كيرياكوس ستايليانو، أستاذ الكيمياء المشارك بجامعة ولاية أوريغون، قائلاً: “احتجاز ثاني أكسيد الكربون يُعدّ أمرًا أساسيًا لتحقيق أهداف الانبعاثات الصفرية. الهياكل المعدنية العضوية أظهرت إمكانيات واعدة بفضل مسامها الدقيقة وتعدد استخداماتها الهيكلية.”
تتكون الهياكل المعدنية العضوية من أيونات معدنية موجبة الشحنة ترتبط بجزيئات عضوية تُعرف باسم الرابطات لتشكيل هيكل بلوري يشبه القفص يحتوي على مسام نانوية قادرة على امتصاص الغازات. يُمكن تصميم هذه الهياكل بطرق متعددة لإضفاء خصائص محددة تناسب تطبيقات متنوعة، مثل احتجاز الغازات، والتحفيز الكيميائي، وتخزين الطاقة، وتوصيل الأدوية، وتنقية المياه.
في الدراسة التي قادها فريق الدكتور ستايليانو، تم استخدام نوع من MOFs يُعرف باسم mCBMOF-1. عندما تعرض هذا الهيكل لغاز الأمونيا، زادت قدرته على امتصاص ثاني أكسيد الكربون إلى مستويات مماثلة أو أعلى من المواد الممتصة التقليدية المعتمدة على الأمينات. تتميز الهياكل المعدنية العضوية بأنها أكثر استقرارًا وتستهلك طاقة أقل عند تجديدها، مقارنةً بالمواد التقليدية.
وأوضح ستايليانو أن تعريض الهيكل لغاز الأمونيا يؤدي إلى إزالة جزيئات الماء وكشف مواقع نحاسية قادرة على جذب جزيئات ثاني أكسيد الكربون بقوة، مما يُعزز تشكيل مركبات الكربامات. يمكن استعادة البنية الأصلية للهيكل وإعادة استخدامه عبر غمره في الماء، مما يجعله خيارًا فعالًا ومستدامًا.
يشير الباحثون إلى أن هذا النهج يمكن أن يُطبق على هياكل وأهداف غازية أخرى، مما يفتح آفاقًا واسعة لتحسين تقنيات احتجاز الكربون. كما أن الدراسة أكدت أن استخدام التعديلات الوظيفية داخل المسام يمكن أن يعزز التفاعل مع الجزيئات المستهدفة مثل ثاني أكسيد الكربون، دون زيادة كبيرة في طاقة التجديد.
نُشرت الدراسة في مجلة JACS Au بدعم من شركة أرامكو السعودية وشركة Baydin Inc، وشارك فيها باحثون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، وجامعة نانجينغ، ومعهد علوم المواد في برشلونة.
يُمثل هذا الاكتشاف خطوة مهمة نحو تطوير تقنيات أكثر كفاءة واستدامة لمكافحة التغير المناخي، مما يُسهم في تحقيق أهداف خفض الانبعاثات عالمياً.
المصدر: جامعة ولاية أوريغون.
