התקן חדש לוכד CO2 על ידי הזרמתו דרך סוללה

צוות מאוניברסיטת דלאוור בראשות ג'יימס בוצ'ן הציג התקן אלקטרוכימי שמוציא פחמן דו-חמצני מהאוויר הרגיל ומעביר אותו דרך מערך תאים דמוי סוללה. לדברי החוקרים, השיטה עשויה לצרוך פחות אנרגיה, ולכן להיות זולה יותר מהמערכות עם מסננים הפיכים, השולטות כיום בלכידה ישירה של אוויר. המחקר פורסם ב-Nature Energy (DOI: 10.1038/s41560-026-02129-z).

איך התא לוכד CO2

רוב מתקני הלכידה הישירה מעבירים אוויר דרך גרגרים או נוזל שבולעים CO2, ואז מחממים את החומר כדי לשחרר את הגז בזרם נפרד. ההתקן מדלאוור מבצע את הכימיה בתוך התא עצמו. הידרוקסיד שנוצר בקתודה מגיב עם CO2 והופך אותו לקרבונט או ביקרבונט, שעובר דרך קרום ההפרדה אל האנודה. שם ה-pH הנמוך מהפך את התגובה לאחור, והקרבונט שב להיות גז CO2.

המפתח הוא ששתי האלקטרודות עשויות ניקל הידרוקסיד, אותו חומר ששימש בקתודה של סוללות ניקל-מתכת-הידריד ותיקות מסוג AA ו-AAA. במקום לאגור מטען עבור מכשיר, התא פועל כמו נדנדה כימית: מפעילים מתח בכיוון אחד והקתודה מייצרת הידרוקסיד שנע אל האנודה; הופכים את המתח והאנודה הישנה הופכת לקתודה חדשה, שבה אותה כימיה פועלת בכיוון ההפוך. כל אותו זמן ההתקן לוכד CO2 ומעביר אותו דרך התא.

תשעה תאים על השולחן

החוקרים בדקו מערך מעבדה של תשעה תאים, שכל אחד מהם בשטח של כחצי דף A4. מפוח דחף אוויר דרך תעלות מפותלות בלוחות שמצמידים כל תא, תוך שימוש ברכיבים שאולים מתאי דלק. המתקן הקטן צרך כ-0.8 מגוואט-שעה חשמל לכל טונה של CO2 שנלכדה. מתקנים קיימים שלוכדים פחמן מהאוויר הסביבתי צורכים בין 1.5 ל-3 מגוואט-שעה לטונה.

תחזיות עלות

כמה מחברי הצוות עובדים בסטארטאפ RepAir Carbon, שנבנה על הטכנולוגיה הזו, וחלק מהמאמר מוקדש לבדיקת ההיתכנות הכלכלית בקנה מידה גדול. המחברים מעריכים שמתקן פיילוט קטן ראשוני יעלה כ-566 דולר לטונה של CO2 שנלכדה. בעזרת שיעור הלמידה של תעשיית סוללות הליתיום-יון ומודל סטנדרטי להפחתת עלויות במתקנים גדולים, הם מעריכים שמתקן גדול פי אלף מהפיילוט יגיע ל-92 דולר לטונה.

זה נמוך בהרבה ממה שהשיגו עד כה חברות כמו Climeworks; היא שואפת להגיע ל-250 עד 350 דולר לטונה עד 2030 והוכיחה כמה קשה לעמוד ביעדי התרחבות אופטימיים. ההגעה ל-100 דולר לטונה היא זה מכבר המטרה בתחום לכידת הפחמן, שכן עלות נמוכה כל כך עשויה לעודד אימוץ רחב בהרבה.