Η διαστημική σκόνη στην Αφροδίτη θα μπορούσε να βοηθήσει στον καθαρισμό του αέρα στη Γη

Η μείωση των εκπομπών άνθρακα από τις οδικές, τις σιδηροδρομικές και τις θαλάσσιες μεταφορές απαιτεί την ταυτόχρονη εφαρμογή ορισμένων λύσεων, αλλά καμία από αυτές από μόνη της δεν είναι επαρκής.

Το 2030, η πώληση νέων αυτοκινήτων με κινητήρες ντίζελ και βενζίνης θα απαγορευτεί στο Ηνωμένο Βασίλειο. Το μέλλον της επιβατικής αυτοκίνησης θα είναι ηλεκτρικό. Όμως τα πρόσφατα προβλήματα προμήθειας ανταλλακτικών και το υψηλό κόστος άνθρακα για την κατασκευή ηλεκτρικών οχημάτων θα μπορούσαν να καθυστερήσουν τα κλιματικά οφέλη αυτής της μετάβασης.

Για να αξιοποιήσουν καλύτερα τα υπάρχοντα οχήματα βενζίνης και ντίζελ – και τον άνθρακα που έχει επενδυθεί στη δημιουργία τους – οι οδηγοί και οι κατασκευαστές μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές μιας οικογένειας ενώσεων που ονομάζονται οξείδια του αζώτου, που συνδέονται με αναπνευστικές ασθένειες, μέσω καλύτερης επεξεργασίας των καυσαερίων . Με αυτόν τον τρόπο, οι κοινότητες που πλήττονται περισσότερο από την ατμοσφαιρική ρύπανση μπορούν τουλάχιστον να προστατευθούν προτού τελικά εξαλειφθούν οι επιβλαβείς εκπομπές των οχημάτων.

Τώρα, οι ερευνητές αναπτύσσουν μια νέα γενιά καταλυτικών μετατροπέων – συσκευές που τοποθετούνται σε σωλήνες εξάτμισης για να μειώσουν την απελευθέρωση τοξικών αερίων. Εμπνευσμένοι από τη χημεία που παρατηρείται στην επιφάνεια εξαιρετικά καυτών πλανητών, όπως η Αφροδίτη, παρήγαγαν ένα συνθετικό υλικό που θα μπορούσε να βελτιώσει την ποιότητα του αέρα. 

Το ηλιακό φως καταστρέφει το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα των πλανητών, παράγοντας μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Όχι αρκετά γρήγορα για να αποφύγουμε την κλιματική αλλαγή, αλλά αρκετά γρήγορα ώστε η ατμόσφαιρα πχ της Αφροδίτης να περιέχουν πολύ περισσότερο CO από ό,τι βλέπουμε εκεί.

Η ομάδα, με επικεφαλής τον Alexander James, ερευνητή στην ατμοσφαιρική χημεία στο Πανεπιστήμιο του Leeds, μελετά τις επιπτώσεις των μετεωρικών υλικών (σκόνη από το διάστημα) στην ατμόσφαιρα. Μια σκόνη πυριτικού σιδήρου που έφτιαξαν που αναπαράγει αυτή τη σκόνη μπορεί να επιταχύνει τη μετατροπή του CO σε CO2. Αυτός είναι ο σκοπός για τον οποίο σχεδιάστηκαν οι πρώτοι καταλυτικοί μετατροπείς στα αυτοκίνητα, επειδή το CO είναι ένα τοξικό αέριο.

Αυτό μας έκανε να αναρωτηθούμε αν αυτό το υλικό θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση άλλων προβλημάτων, όπως η ρύπανση από οξείδιο του αζώτου, η οποία υπερβαίνει τα νόμιμα όρια στον αέρα σε πολλές πόλεις. Η κακή ποιότητα αέρα που προκαλείται από τα καυσαέρια αυτοκινήτων κοστίζει δεκάδες χιλιάδες ζωές κάθε χρόνο.

Οι ερευνητές βρήκαν ότι η σκόνη όχι μόνο μπορεί να καθαρίσει τις εκπομπές CO και οξειδίου του αζώτου ταυτόχρονα, αλλά μπορεί να μετατρέψει το διοξείδιο του αζώτου (NO2, ένα επιβλαβές αέριο που ρυθμίζεται ειδικά) σε αβλαβές μοριακό άζωτο (N2) και νερό σε θερμοκρασία δωματίου.

Οι καταλύτες για την επεξεργασία των εκπομπών οξειδίου του αζώτου (NOx) που είναι εγκατεστημένοι σε σύγχρονα οχήματα ντίζελ λειτουργούν μόνο σε θερμοκρασίες καυσαερίων πάνω από 150 °C. Ακόμα κι αν τα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν υγρό πρόσθετο για να μειώσουν τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου, είναι απίθανο να λειτουργούν ενώ οδηγείτε αργά, όταν η εξάτμιση είναι πιο κρύα. Αυτό συμβαίνει όταν τα οχήματα εκπέμπουν το περισσότερο NO2 – συχνά σε κυκλοφοριακή συμφόρηση. 

Όταν το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας είναι απανθρακωμένο και αρκετά στιβαρό ώστε να φορτίζει εκατομμύρια ηλεκτρικά οχήματα, οι καταλυτικοί μετατροπείς ικανοί να αφαιρούν τα οξείδια του αζώτου θα μπορούσαν να είναι ακόμα σημαντικοί.

Σε αντίθεση με τα λεωφορεία και τα αυτοκίνητα που κινούνται με υδρογόνο, τα οποία παράγουν ενέργεια μέσω μιας αντίδρασης σε μια κυψέλη καυσίμου, μεγαλύτερες εφαρμογές, όπως οι φούρνοι χάλυβα, θα καίνε απευθείας καύσιμο υδρογόνου. Αυτή η καύση σε υψηλές θερμοκρασίες θα μετατρέψει το μοριακό άζωτο στον αέρα σε ρύπανση με οξείδια του αζώτου, τα οποία θα πρέπει να αφαιρεθούν.

Γι’ αυτό οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι για την ανάπτυξη ενός πρωτότυπου μετατροπέα εκπομπών που μπορεί να λειτουργήσει στις περισσότερες περιπτώσεις, με τη δυνατότητα να μειώσει ριζικά τις τοξικές εκπομπές από κινητήρες εσωτερικής καύσης και άλλες πηγές στο μέλλον.

 

Μετάφραση: Μικαέλα Λαμπρινίδου

www.ertnews.gr

Διαβάστε περισσότερα… Read More