Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали технологию прямого улавливания углекислого газа из атмосферы на основе пищевых отходов. По данным авторов работы, новый материал способен поглощать на 10–50% больше CO₂ по сравнению с рядом существующих решений для прямого захвата углерода из воздуха.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В основе разработки лежат белки, извлекаемые из побочных продуктов производства сыра и тофу. Обычно такие остатки не находят широкого применения и часто становятся отходами. Швейцарские ученые предложили использовать их для создания специальных пористых гранул, способных поглощать углекислый газ из атмосферного воздуха.
После обработки белковых волокон гидроксидом калия исследователи получили материал, напоминающий губку. При контакте с воздухом он связывает молекулы углекислого газа и удерживает их в химически связанном состоянии.
Испытания показали, что один грамм материала способен извлекать из воздуха до 97 миллиграммов углекислого газа. По оценкам разработчиков, килограмм таких гранул может связывать около 100 граммов CO₂ за один цикл работы.
Авторы проекта отмечают еще одно важное преимущество технологии. В отличие от многих существующих систем прямого захвата углерода, для регенерации сорбента не требуется высокотемпературный нагрев и значительные энергетические затраты. Для освобождения накопленного углекислого газа гранулы обрабатываются мягкими кислотными и щелочными растворами при комнатной температуре.
В ходе лабораторных испытаний материал успешно выдержал 30 циклов поглощения и высвобождения CO₂ без заметного снижения эффективности. После завершения срока службы гранулы могут использоваться в качестве удобрения или сырья для производства биотоплива.
По мнению исследователей, технология соответствует принципам экономики замкнутого цикла, поскольку одновременно позволяет использовать пищевые отходы и сокращать концентрацию углекислого газа в атмосфере.
Эксперты отмечают, что прямое улавливание углерода считается одним из перспективных инструментов достижения климатических целей. Согласно оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), для ограничения глобального потепления потребуется не только сокращение выбросов, но и удаление значительных объемов углекислого газа из атмосферы.
Разработчики подчеркивают, что технология пока проходит лабораторную стадию испытаний. Следующим этапом станет проверка возможности ее промышленного масштабирования и оценка экономической эффективности в реальных условиях.
