Hemen erakusten den bezalako zementu-fabrikak klima-berotzea eragiten duen karbono dioxidoaren iturri nagusi bat dira. Baina kutsatzaile horietako batzuk erregai mota berri batean bihur daitezke. Gatz hau hamarkadetan edo gehiagotan gorde daiteke segurtasunez.
Klima-aldaketa moteldu, haren eraginak murriztu edo komunitateei azkar aldatzen ari den mundu bati aurre egiten lagun diezaioketen teknologia eta ekintza berriak aztertzen dituen serie bateko beste istorio bat da hau.
Karbono dioxidoa (CO2) askatzen duten jarduerek, berotegi-efektuko gas arrunta denak, Lurraren atmosfera berotzen laguntzen dute. CO2 airetik atera eta biltegiratzearen ideia ez da berria. Baina zaila da egitea, batez ere jendeak ahalbidetzen duenean. Sistema berri batek CO2 kutsaduraren arazoa modu apur bat desberdinean konpontzen du. Klima berotzen duen gasa kimikoki erregai bihurtzen du.
Azaroaren 15ean, Cambridgeko Massachusetts Institute of Technologyko (MIT) ikertzaileek beren emaitza iraultzaileak argitaratu zituzten Cell Reports Physical Science aldizkarian.
Haien sistema berria bi zatitan banatuta dago. Lehenengo zatiak aireko karbono dioxidoa formiato izeneko molekula batean bihurtzea dakar, erregaia sortzeko. Karbono dioxidoa bezala, formiatoak karbono atomo bat eta bi oxigeno atomo ditu, baita hidrogeno atomo bat ere. Formatoak beste hainbat elementu ere baditu. Ikerketa berriak sodiotik edo potasiotik eratorria den formiato gatza erabili zuen.
Erregai-pila gehienak hidrogenoz funtzionatzen dute, gas sukoi bat, eta garraiatzeko hodiak eta presiopeko tankeak behar ditu. Hala ere, erregai-pilek formiatoz ere funtziona dezakete. Formiatuak hidrogenoaren pareko energia-edukia du, sistema berriaren garapena zuzendu zuen materialen zientzialari Li Ju-ren arabera. Formiatuak hidrogenoarekiko abantaila batzuk ditu, adierazi zuen Li Ju-k. Seguruagoa da eta ez du presio handiko biltegiratzerik behar.
MITeko ikertzaileek erregai-pila bat sortu zuten karbono dioxidotik ekoizten duten formiatoa probatzeko. Lehenik, gatza urarekin nahastu zuten. Ondoren, nahasketa erregai-pila batera sartu zen. Erregai-pilaren barruan, formiatoak elektroiak askatu zituen erreakzio kimiko batean. Elektroi hauek erregai-pilaren elektrodo negatibotik elektrodo positibora joan ziren, zirkuitu elektriko bat osatuz. Elektroi hauek —korronte elektriko bat— 200 orduz egon ziren esperimentuan zehar.
Zhen Zhang, MITen Lirekin lan egiten duen materialen zientzialariak, baikor dago bere taldeak hamarkada baten barruan teknologia berria eskalatzeko gai izango dela uste duelako.
MITeko ikerketa-taldeak metodo kimiko bat erabili zuen karbono dioxidoa erregaien ekoizpenerako osagai gako bihurtzeko. Lehenik eta behin, disoluzio oso alkalino batean jarri zuten. Sodio hidroxidoa (NaOH) aukeratu zuten, lixiba bezala ezagutzen dena. Horrek erreakzio kimiko bat eragiten du, sodio bikarbonatoa (NaHCO3) sortzen duena, sodio bikarbonato gisa ezagunagoa dena.
Ondoren, argindarra piztu zuten. Korronte elektrikoak erreakzio kimiko berri bat eragin zuen, bicarbonato molekulako oxigeno atomo guztiak zatitu zituena, sodio formiatoa (NaCHO2) utziz. Haien sistemak CO2-ko karbono ia guztia —% 96 baino gehiago— gatz horretan bihurtu zuen.
Oxigenoa kentzeko behar den energia formiatoaren lotura kimikoetan gordetzen da. Li irakasleak adierazi zuen formiatoak energia hori hamarkadetan gorde dezakeela energia potentziala galdu gabe. Ondoren, elektrizitatea sortzen du erregai-pila batetik igarotzean. Formiatoa ekoizteko erabiltzen den elektrizitatea eguzki-energiatik, haizetik edo energia hidroelektrikotik badator, erregai-pilak sortutako elektrizitatea energia-iturri garbia izango da.
Teknologia berria eskalatzeko, Leek esan zuenez, “lixiba-baliabide geologiko aberatsak aurkitu behar ditugu”. Basalto alkalino (AL-kuh-lye buh-SALT) izeneko arroka mota bat aztertu zuen. Urarekin nahasten direnean, arroka hauek lixiba bihurtzen dira.
Farzan Kazemifar Kaliforniako San Jose State Unibertsitateko ingeniaria da. Bere ikerketak lurpeko gatz-formazioetan karbono dioxidoa biltegiratzean oinarritzen da. Airetik karbono dioxidoa kentzea beti izan da zaila eta, beraz, garestia, dioenez. Beraz, errentagarria da CO2 formato bezalako produktu erabilgarri bihurtzea. Produktuaren kostuak ekoizpen-kostua konpentsatu dezake.
Aireko karbono dioxidoa harrapatzeko ikerketa asko egin dira. Adibidez, Lehigh Unibertsitateko zientzialari talde batek duela gutxi beste metodo bat deskribatu du aireko karbono dioxidoa iragazteko eta bikarbonato bihurtzeko. Beste ikerketa talde batzuek CO2 arroka berezietan gordetzen ari dira, karbono solido bihurtuz, eta gero etanol, alkohol erregai bat, bihurtzeko prozesatu daitekeena. Proiektu horietako gehienak eskala txikikoak dira eta oraindik ez dute eragin handirik izan aireko karbono dioxido maila altuak murrizteko.
Irudi honek karbono dioxidoz funtzionatzen duen etxe bat erakusten du. Hemen erakusten den gailuak karbono dioxidoa (burbuila gorri eta zurietako molekulak) formiato izeneko gatz bihurtzen du (burbuila urdin, gorri, zuri eta beltzak). Gatz hori erregai-pila batean erabil daiteke elektrizitatea sortzeko.
Kazemifarren esanetan, gure aukerarik onena “berotegi-efektuko gasen isurketak lehenik eta behin murriztea” da. Horretarako modu bat erregai fosilak energia berriztagarriekin ordezkatzea da, hala nola haizea edo eguzki-energia. Zientzialariek “deskarbonizazioa” deitzen duten trantsizioaren parte da hau. Baina gaineratu zuen klima-aldaketa geldiarazteak alderdi anitzeko ikuspegia beharko duela. Teknologia berri hau beharrezkoa da deskarbonizatzen zailak diren eremuetan karbonoa harrapatzeko, esan zuen. Hartu altzairu-lantegiak eta zementu-fabrikak, bi adibide aipatzearren.
MITeko taldeak onurak ikusten ditu bere teknologia berria eguzki- eta haize-energiarekin konbinatzean ere. Bateria tradizionalak asteetan zehar energia gordetzeko diseinatuta daude. Udako eguzki-argia neguan edo denbora gehiagoz gordetzeak beste ikuspegi bat eskatzen du. «Formato erregaiarekin», esan zuen Leek, ez zaude jada mugatuta urtaroetako biltegiratzera ere. «Belaunaldiz belaunaldi izan liteke».
Baliteke urreak bezala distira ez izatea, baina «200 tona... formiato utzi diezazkieket nire seme-alabei», esan zuen Leek, «herentzia gisa».
Alkalinoa: Disoluzioan hidroxido ioiak (OH-) sortzen dituen substantzia kimiko bat deskribatzen duen adjektiboa. Disoluzio hauei alkalinoak ere deitzen zaie (azidoak ez bezala) eta 7 baino handiagoa den pHa dute.
Akuifero: Lurpeko ur-biltegiak gordetzeko gai den arroka-formazioa. Terminoa lurpeko arroei ere aplikatzen zaie.
Basaltoa: Arroka bolkaniko beltza, normalean oso trinkoa dena (erupzio bolkaniko batek gas poltsa handiak utzi ez baditu izan ezik).
lotura: (kimikan) molekula bateko atomoen (edo atomo taldeen) arteko lotura erdi-iraunkorra. Parte hartzen duten atomoen arteko erakarpen-indarrez sortzen da. Loturak eratu ondoren, atomoek unitate gisa funtzionatzen dute. Osagai diren atomoak bereizteko, molekulei energia eman behar zaie bero edo bestelako erradiazio moduan.
Karbonoa: Lurreko bizitza guztiaren oinarri fisikoa den elementu kimikoa. Karbonoa grafito eta diamante moduan existitzen da libreki. Ikatzaren, kareharriaren eta petrolioaren osagai garrantzitsua da, eta kimikoki auto-elkartzeko gai da balio kimiko, biologiko eta komertzialeko molekula ugari osatzeko. (Klima-ikerketan) Karbono terminoa batzuetan ia karbono dioxidoarekin trukagarria da, ekintza, produktu, politika edo prozesu batek atmosferaren epe luzerako berotzean izan dezakeen eragin potentziala adierazteko.
Karbono dioxidoa: (edo CO2) animalia guztiek sortzen duten gas kolorge eta usainik gabea da, arnasten duten oxigenoak jaten dituzten elikagai karbonodunekin erreakzionatzen duenean. Karbono dioxidoa materia organikoa, petrolioa edo gas naturala bezalako erregai fosilak barne, erretzen denean ere askatzen da. Karbono dioxidoa berotegi-efektuko gasa da, Lurraren atmosferan beroa harrapatzen duena. Landareek karbono dioxidoa oxigeno bihurtzen dute fotosintesiaren bidez eta prozesu hau erabiltzen dute beren janaria egiteko.
Zementua: Bi material elkarrekin eusteko erabiltzen den aglutinatzailea, solido bihurtuz gogortuz, edo bi material elkarrekin eusteko erabiltzen den kola lodi bat. (Eraikuntza) Hormigoia osatzeko harea edo arroka xehatua lotzeko erabiltzen den material fin-fin ehoa. Zementua normalean hauts gisa egiten da. Baina bustitzen denean, lokatz-nahaste bihurtzen da, eta lehortzean gogortzen da.
Kimikoa: Bi atomo edo gehiagoz proportzio eta egitura finko batean konbinatuta (lotuta) osatutako substantzia. Adibidez, ura oxigeno atomo bati lotutako bi hidrogeno atomoz osatutako substantzia kimikoa da. Bere formula kimikoa H2O da. "Kimiko" hitza adjektibo gisa ere erabil daiteke konposatu desberdinen arteko erreakzio desberdinen ondorioz sortzen diren substantzia baten propietateak deskribatzeko.
Lotura kimikoa: Atomoen arteko erakarpen-indarra, lotutako elementuak unitate gisa funtziona dezaten behar bezain indartsua dena. Erakarpen batzuk ahulak dira, beste batzuk sendoak. Lotura guztiek atomoak lotzen dituztela dirudi elektroiak partekatuz (edo partekatzen saiatuz).
Erreakzio kimikoa: Substantzia baten molekulen edo egituren berrantolaketa dakarren prozesua, forma fisikoaren aldaketa (adibidez, solidotik gasera) baino.
Kimika: substantzien osaera, egitura, propietateak eta elkarrekintzak aztertzen dituen zientziaren adarra. Zientzialariek ezagutza hori erabiltzen dute substantzia ezezagunak aztertzeko, substantzia erabilgarriak kantitate handitan erreproduzitzeko edo substantzia erabilgarri berriak diseinatu eta sortzeko. (konposatu kimikoei buruz) Kimikak konposatu baten formula, prestatzeko metodoa edo haren propietate batzuk ere aipatzen ditu. Eremu honetan lan egiten duten pertsonei kimikari deitzen zaie. (gizarte zientzietan) pertsonek lankidetzan aritzeko, ondo moldatzeko eta elkarren konpainiaz gozatzeko duten gaitasuna.
Klima-aldaketa: Lurraren kliman izandako aldaketa esanguratsu eta epe luzekoa. Naturalki edo gizakien jardueren ondorioz gerta daiteke, hala nola erregai fosilak erretzea eta basoak soiltzea.
Deskarbonizazioa: atmosferara berotegi-efektuko gasak (karbono dioxidoa eta metanoa, adibidez) isurtzen dituzten kutsadura-teknologietatik, jardueraetatik eta energia-iturrietatik nahita aldentzea da helburua. Helburua klima-aldaketan laguntzen duten karbono-gasen kopurua murriztea da.
Elektrizitatea: Karga elektrikoaren fluxua, normalean elektroi izeneko partikula negatiboki kargatuen mugimenduaren ondorioz sortzen dena.
Elektroia: atomo baten kanpoaldeko eskualdean orbitatzen duen partikula negatiboki kargatua; solidoetan elektrizitatearen eramailea ere bada.
Ingeniaria: Zientzia eta matematika erabiltzen dituen norbait arazoak konpontzeko. Aditz gisa erabiltzen denean, ingeniari hitzak arazo edo ase gabeko behar bat konpontzeko gailu, material edo prozesu bat diseinatzea adierazten du.
Etanola: Alkohola, etil alkohola ere deitua, garagardoa, ardoa eta edari alkoholdunen oinarria dena. Disolbatzaile eta erregai gisa ere erabiltzen da (adibidez, askotan gasolinarekin nahastuta).
Iragazkia: (iz.) Material batzuk eta beste batzuk pasatzen uzten dituen zerbait, haien tamainaren edo beste ezaugarri batzuen arabera. (ad.) Substantzia batzuk hautatzeko prozesua, tamaina, dentsitatea, karga eta abar bezalako propietateen arabera. (fisikan) Argia edo bestelako erradiazioa xurgatzen duen edo bere osagai batzuk pasatzea selektiboki eragozten duen substantzia baten pantaila, plaka edo geruza.
Formatoa: Azido formikoaren gatz edo esterren termino orokorra, gantz-azido baten forma oxidatua. (Esterra karbono-oinarritutako konposatu bat da, azido batzuen hidrogeno atomoak talde organiko mota batzuekin ordezkatuz sortzen dena. Gantz eta olio esentzial asko gantz-azidoen ester naturalak dira.)
Erregai fosila: Lurraren barruan milioika urtez bakterioen, landareen edo animalien hondarren deskonposiziotik sortu zen edozein erregai, hala nola ikatza, petrolioa (petrolio gordina) edo gas naturala.
Erregaia: Erreakzio kimiko edo nuklear kontrolatu baten bidez energia askatzen duen edozein substantzia. Erregai fosilak (ikatza, gas naturala eta petrolioa) erreakzio kimikoen bidez energia askatzen duten erregai arruntak dira, berotzean (normalean errekuntza punturaino).
Erregai-pila: Energia kimikoa energia elektriko bihurtzen duen gailua. Erregairik ohikoena hidrogenoa da, eta horren azpiproduktu bakarra ur-lurruna da.
Geologia: Lurraren egitura fisikoarekin, bere materialekin, historiarekin eta bertan gertatzen diren prozesuekin lotutako guztia deskribatzen duen adjektiboa. Eremu honetan lan egiten duten pertsonei geologo deitzen zaie.
Berotze globala: Lurraren atmosferaren tenperatura orokorraren pixkanakako igoera, berotegi-efektuaren ondorioz. Efektua airean dauden karbono dioxidoaren, klorofluorokarbonoen eta beste gas batzuen mailak handitzeak eragiten du, eta horietako asko gizakien jarduerek isurtzen dituzte.
Hidrogenoa: Unibertsoko elementurik arinena. Gas gisa, koloregabea, usainik gabekoa eta oso sukoia da. Erregai, gantz eta ehun bizidunak osatzen dituzten produktu kimiko askoren osagaia da. Protoi batez (nukleoa) eta haren inguruan orbitatzen duen elektroi batez osatuta dago.
Berrikuntza: (adj. berritu; berritu) Ideia, prozesu edo produktu baten doikuntza edo hobekuntza, berriagoa, adimentsuagoa, eraginkorragoa edo erabilgarriagoa izan dadin.
Lixiba: Sodio hidroxido (NaOH) disoluzioaren izen orokorra. Lixiba askotan landare-olioekin edo animalia-gantzekin eta beste osagai batzuekin nahasten da xaboi-pastilla egiteko.
Materialen zientzialaria: Material baten egitura atomiko eta molekularraren eta haren propietate orokorren arteko erlazioa aztertzen duen ikertzailea. Materialen zientzialariek material berriak garatu edo daudenak aztertu ditzakete. Material baten propietate orokorrak aztertzeak, hala nola dentsitatea, erresistentzia eta urtze-puntua, ingeniariei eta beste ikertzaile batzuei aplikazio berrietarako material onenak aukeratzen lagun diezaieke.
Molekula: Konposatu kimiko baten kantitate txikiena adierazten duen atomo elektrikoki neutroen multzoa. Molekulak atomo mota batez edo atomo mota desberdinez osatuta egon daitezke. Adibidez, aireko oxigenoa bi oxigeno atomoz (O2) osatuta dago, eta ura bi hidrogeno atomoz eta oxigeno atomo batez (H2O).
Kutsatzailea: Zerbait kutsatzen duen substantzia, hala nola airea, ura, pertsonak edo janaria. Kutsatzaile batzuk produktu kimikoak dira, hala nola pestizidak. Beste kutsatzaile batzuk erradiazioa izan daitezke, gehiegizko beroa edo argia barne. Belar txarrak eta beste espezie inbaditzaile batzuk ere biokutsadura motatzat har daitezke.
Indartsua: Oso indartsua edo boteretsua den zerbait adierazten duen adjektiboa (adibidez, germen bat, pozoi bat, sendagai bat edo azido bat).
Berriztagarria: Baliabide mugagabe ordezka daitekeen baliabide bati egiten dion adjektiboa (adibidez, ura, landare berdeak, eguzki-argia eta haizea). Baliabide ez-berriztagarriekin alderatuta, hauek eskaintza mugatua baitute eta, ondorioz, agortu egin daitezke. Baliabide ez-berriztagarrien artean petrolioa (eta beste erregai fosil batzuk) edo elementu eta mineral nahiko arraroak daude.