Az Egyesült Királyság tudósai a kínai kollégáikkal együttműködésben fejlesztettek ki egy új anyagot, a Ketrecek ketrecét – az anyagot az egyedülálló, összetett molekuláris szerkezete miatt nevezik így, aminek köszönhetően képes csapdába ejteni az üvegházhatású gázokat, ráadásul nem csak a szén-dioxidot (CO2), hanem akár az annál jóval erősebb anyagot, a kén-hexafluoridot (SF6) is – számol be róla a Science Alert. Az anyagot, amely a maga nemében az első a világon, egy kétlépéses eljárással szintetizálták, ahol a háromszög alakú prizma építőelemeket nagyobb tetraéderes ketrecekbe “szerelik” össze.

Az anyagot poláris molekuláris szerkezet jellemzi, amely lehetővé teszi az üvegházhatású gázok vonzását és biztonságos megkötését. Mivel az anyag a vízben stabil marad, ezért különösen előnyös lehet azokban ipari alkalmazásokban, ahol közvetlenül nedves vagy nedves gázáramokból kell a káros anyagokat megkötni. Marc Little, az edinburghi Heriot-Watt Egyetem anyagtudósa és a tanulmány vezető szerzője így nyilatkozott:

“Ez egy izgalmas felfedezés, mert új porózus anyagokra van szükségünk a társadalom legnagyobb kihívásainak megoldásához, mint például az üvegházhatású gázok elfogása és tárolása.”

Az anyag másik érdeme tehát, hogy komoly mértékben képes elnyelni a kénnel dúsított hexafluorid gázt, a fentebb említett SF6-ot. Az SF6 a legveszélyesebb üvegházhatású gáznak számít az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testülete (IPCC) szerint, mert rendkívül hosszú ideig, akár 3200 évig is megmaradhat a légkörben. Emellett az üvegházhatású potenciálja körülbelül 23 500-szorosa a szén-dioxidénak egy évszázad leforgása alatt. Ez azt jelenti, hogy az SF6 hozzájárulása a globális felmelegedéshez sokkal jelentősebb, mint a CO2-é, még ha lényegesen kisebb mennyiségben is fordul elő a légkörben.

A Ketrecek ketrecének ezen képessége a tudósok szerint jelentős következményekkel jár az éghajlatváltozás hatásainak a mérséklésében.

A szén-dioxid-gazdálkodásra irányuló jelenlegi globális erőfeszítések évente körülbelül 20 milliárd tonna CO2 eltávolítását igényelnék a növekvő kibocsátás ellensúlyozására, de a meglévő technológiák, elsősorban a természetes megoldások, mint például az erdőgazdálkodás és a talajgazdálkodás, ebből csak körülbelül 2 milliárd tonna megkötésére képesek. Az olyan technológiák, mint a közvetlen légbefogás, amelyek porózus anyagokat is használnak a CO2 levegőből történő megkötésére, az ideális mennyiség még kisebb részével – hozzávetőleg 0,1 százalékkal, vagyis évi 2,3 millió tonna megkötésével – járulnak hozzá ehhez az erőfesztéshez.

Több tízezer tonna szén-dioxidot von ki a levegőből évente a világ legnagyobb szén-dioxid semlegesítő üzeme A Mammoth egy hatalmas légtisztítóhoz hasonlóan vonja ki a levegőből a szén-dioxidot, a névleges kapacitása pedig az év végére elérheti a 36 ezer tonnát.

A most kifejleszett anyagnak a fejlesztése így a fentebbi, a közvetlen levegőelfogó technológia fejlesztésére irányuló szélesebb erőfeszítések része, amely ezt egyszerre teszi hatékonyabbá és kevésbé energiaigényessé.

Ennek az anyagnak a szintézisét a szupramolekuláris önszerveződés néven ismert módszerrel érték el, ahol az egyszerű molekuláris építőelemek kémiailag összekapcsolódnak, és összetettebb struktúrákat alkotnak. Ez a folyamat pontos irányítást és megértést igényel, mivel az optimális reakciókörülmények nem mindig nyilvánvalóak, és a molekuláris keveredés is megnehezítheti a szintézist.

A kutatók szerint egyébként a Ketrecek ketrece az üvegházhatású gázok elnyelésén kívül más káros szennyező anyagok, például az új autók belső tereiben található illékony szerves vegyületek eltávolításában is hatékony lehet.

Attól sajnos még messze vagyunk, hogy a szükséges mértékben csökkentsük az üvegházhatású gázok kibocsátását ahhoz, hogy megelőzzük a súlyos éghajlati hatásokat, ám az ilyen fejlett anyagok bevezetése kulcsfontosságú lehet a globális felmelegedés elleni küzdelemben.