מסנן אוויר לוכד פחמן ממערכות מיזוג
חוקרים פיתחו מסנן אוויר חדשני שיכול ללכוד פחמן דו־חמצני ישירות ממערכות אוורור בבניינים, כל זה תוך הפחתת צריכת האנרגיה של המערכת. לפי מחקר שפורסם בכתב העת Science Advances, הגישה המהפכנית משתמשת בסיבי פחמן קטנים כמבנה סופח שאינו מצריך מקור אנרגיה נוסף.
המסנן, המבוסס על טכנולוגיית לכידת אוויר ישירה (DAC), משתמש בסיבי הפחמן כדי ללכוד CO₂ ישירות מזרימת האוויר של מערכת המיזוג. מלבד יכולת הספיחה הגבוהה, תכונות החשמל והבליעה הסולרית של הסיבים מאפשרות "לחדש" את המסנן באמצעות חימום סולרי או אלקטרו־תרמי בתהליך בעל טביעת פחמן נמוכה.
DAC נחשב לאחד מאמצעי הלכידה המבטיחים במאבק בשינויי האקלים, אך תחנות DAC מרכזיות מצריכות שטחים עצומים, השקעות הון גדולות וצריכת אנרגיה גבוהה. החוקרים טוענים שהפתרון היעיל ביותר הוא דווקא DAC מבוזר, בדומה למעבר מחוות סולריות גדולות לפנלים על גגות בתים.
בניינים כבר מחזיקים מערכות אוורור גדולות, והמחקר מדגיש כי בני אדם שוהים כ־90% מזמנם במרחבים סגורים. לכן שילוב מסנני DAC בתוך מערכות מיזוג קיימות מאפשר שימוש רחב היקף בטכנולוגיה בלי לתפוס שטחים נוספים.
שיפור ביעילות האנרגטית של מזגנים
מערכות מיזוג מחויבות לשאוב כמויות גדולות של אוויר צח מבחוץ כדי לשמור על איכות האוויר הפנימית, מה שמקשה מאוד להשיג יעילות אנרגטית. החוקרים מציינים כי האוורור אחראי ל־30% בערך מצריכת האנרגיה העולמית ול־10% מפליטות גזי החממה. מסנן DAC החדש מאפשר לספק אוויר נקי מפחמן ללא צורך בהגדלת זרימת האוויר החיצוני, מה שמפחית את העומס על המערכת וחוסך אנרגיה.
המסנן נכנס כמסנן משני אחרי מסנני האוויר הרגילים, לפיכך אפשר להפעילו ללא מאווררים או משאבות ייעודיים. הפחתת ריכוז CO₂ בתוך המבנה מפחיתה את הצורך בהכנסת אוויר חיצוני ומייעלת עוד יותר את פעולת HVAC.
החוקרים מסבירים כי המבנה הנקבובי ושטח הפנים הגדול של הסיבים מאפשרים טעינה גבוהה של PEI (מולקולת ספיחה), מה שמייצר קצב לכידה ופליטה מהירים מאוד. הסיבים מצטיינים בבליעת חום סולרי, מוליכות חשמלית ויכולת חימום נמוכה, תכונות שמאפשרות רגנרציה יעילה ממקורות אנרגיה מתחדשים.
לפי הערכת מחזור חיים (LCA), יעילות הסרת הפחמן של המסנן מגיעה ל־92.1%, עם עלות מוערכת של 668-209 דולר ללכידת טונה של פחמן דו־חמצני, נמוך בהרבה ממערכות DAC תעשייתיות. על בסיס חישובים גלובליים, החוקרים מעריכים כי הטכנולוגיה יכולה להסיר עד 596 טונות CO₂ בשנה אם תוטמע בקנה מידה רחב במבנים ברחבי העולם.
לפי המחקר, אפשר לשכפל את המודל בקלות למגוון ענפים עתירי אנרגיה, ממפעלי מזון ותרופות ועד תעשיות נייר וכימיקלים. הוא מסמן כיוון חדש לטכנולוגיות DAC עתידיות.
