นักวิจัยกำลังพัฒนาเมมเบรนชนิดใหม่ที่มุ่งแยกน้ำทะเลและดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากมหาสมุทรไปพร้อมๆ กัน ทีมงานที่นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ Katherine Hornbostel จาก Swanson School of Engineering แห่งมหาวิทยาลัย Pittsburgh ได้รับทุนสนับสนุน 1.4 ล้านเหรียญจาก National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) และ Office of Naval Research (ONR) เพื่อพัฒนานวัตกรรมนี้ เมมเบรน
นักวิจัยกำลังสำรวจการใช้กลุ่มสารเคมีพิเศษที่เคลือบบนเยื่อกรองน้ำทะเล ซึ่งสามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้สามารถดักจับ จัดเก็บ หรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ทีมงานซึ่งรวมถึงสมาชิกจากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ และห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) มีเป้าหมายเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของแนวทางนี้
"การกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากมหาสมุทรเป็นเรื่องที่ท้าทาย แต่การใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบันที่คล้ายคลึงกันสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลสามารถทำให้มีความเป็นไปได้มากขึ้น" ฮอร์นบอสเทลกล่าว "เรากำลังมองหาโซลูชันทางเลือกที่ทั้งประหยัดพลังงานและคุ้มค่า"
วิธีการทั่วไปในการดักจับมหาสมุทรโดยตรงอาศัยเซลล์ไฟฟ้าเคมี แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่วิธีการเหล่านี้ก็ใช้พลังงานมากและมีราคาแพง Hornbostel และทีมงานของเธอตั้งเป้าที่จะแสดงให้เห็นว่าการเคลือบเยื่อกรองน้ำทะเลด้วยกลุ่มสารเคมีพิเศษ คาร์บอนไดออกไซด์สามารถถูกปล่อยออกมา จับ จัดเก็บ หรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คล้ายกับกระบวนการเปิดเครื่องดื่มอัดลม
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องกับการแยกน้ำทะเลที่เข้ามาด้วยไฟฟ้าเคมีออกเป็นกระแสด่างและกรด แนวทางของทีมใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยกว่ามากในการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์
อย่างไรก็ตาม ก่อนอื่นทีมงานจำเป็นต้องพิจารณาว่าเมมเบรนชนิดใดเหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการเกิดฟอง พวกเขาจะศึกษาเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส (RO) และนาโนฟิลเตรชัน (NF) เมมเบรนกรองนาโนมีความต้องการพลังงานต่ำกว่า แต่มีอัตราการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำกว่า ในขณะที่เมมเบรน RO มีอัตราการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่า แต่มีความต้องการพลังงานสูงกว่า
"เราวางแผนที่จะดำเนินการประเมินเทคโนโลยีและเศรษฐกิจซึ่งจะทำให้เราสามารถเปรียบเทียบตัวเลือกทั้งสองนี้ และพิจารณาว่าตัวเลือกใดสามารถปรับขนาดได้มากกว่าสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการและในโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำทะเลจริง" ฮอร์นบอสเทลกล่าว
โครงการสองปีนี้ ซึ่งรวมเอาน้ำทะเลออกจากน้ำทะเลกับเมมเบรนใหม่สำหรับการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทร นำโดยศาสตราจารย์ Matthew Green จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา ศาสตราจารย์ Jenny Yang จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ ดร. Abhishek Roy จาก NREL และ ดร.มู พอล จากห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ
เป้าหมายของการวิจัยที่เป็นนวัตกรรมนี้คือการพัฒนาเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพซึ่งจัดการกับทั้งการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นแนวทางที่เป็นไปได้ในการกำจัดเกลือและคาร์บอนออกจากมหาสมุทร
