Қазіргі таңда адамзат үшін басты мәселелердің бірі – экология. Ауқымды мәселені шешу үшін жан-жақты күш салынып, түрлі ізденістер жүргізілуде. Әсіресе ауадағы көмірқышқыл газының көбейіп, ластануы эколог-мамандарды үрейлендіруде. Осы бағытта американдық ғалымдар отын жағудан бөлінетін көмірқышқыл газын атмосферадан шығарып, отынды қайта жасауға көмектесетін технологиялық жобасын ұсынды. Бұл жүйенің қалай жұмыс істейтіні жайлы «Science» журналы жазған екен. Аталған өнертабыс авторы – Джордж Вашингтон университетінің (АҚШ) химигі Стюарт Лихт (Stuart Licht). Осыған ұқсас технологиялар бұған дейін де ұсынылғанымен Лихт ұсынған тәсіл алдыңғыларынан қарағанда тиімді. Энергия жаңарып отыратын қайнар көздерден, яғни күн мен суды пайдалана отырып өндіріледі. Сол мезетте ауаның реакцияға түскен CO2-дан тазаруы жүріп жатады. Яғни көмірқышқыл газымен су байланысқа түседі, нәтижесінде сутегі молекулалары мен көміртек тотығы пайда болады. Сұйық отынсыз болмайды Ластану деңгейін қайта өңдеу, сұйық отыннан толықтай бас тарту арқылы төмендеткеннен гөрі, жоғарыдағы идея ойға қонымды екенін экологтар жарыса жазды. Оның үстіне мамандар мұнай мен басқа да сұйық отыннан жақын болашақта бас тарта алмайтынымызды да айтады. Энергияны жаңарып отыратын қайнар көздерден алу технологиясы дамып жатқанымен және әлемнің кейбір аймақтарында мұндай энергия дәстүрлі отынға қарағанда арзан болғанымен сұйық отынның артықшылығы әлдеқайда жоғары. Ең алдымен, оны тасымалдау ыңғайлы. Оны пайдалану қатынас жолын қажет етпейді. Жанармай генераторын жер шарының кез келген аяқ баспаған жеріне апарып, сол орында цивилизацияның ең негізгі игілігін ұйымдастырып жіберуге болады. Сұйық отын, ең алдымен, арзан және ыңғайлы, әлі ұзақ жылдар бойы осылай бола бермек. Сонымен қатар, бұл авиация жанармайына да қатысты. «Solar Impulse» күн батареяларын пайдаланатын ұшақтың оқиғасы бұл технологияның заманауи ұшақтармен бәсеке бола алатынынан әлі алыс екенін көрсетеді. Осылайша жаңарып отыратын қайнар көздерден алынатын энергияны сұйық отынға айналдыру (сонымен бірге атмосферадағы көмірқышқыл газынан айырылу) өзекті мәселе болып тұр. Бұл – шамамен өсімдіктердің күн сәулесін өздеріне қажетті нәрлі затқа айналдыруына ұқсас процесс. Осы мәселемен айналысып жүрген маман, Пенсильвани штатындағы Питтсбург университетінің химигі Джон Кейттің айтуынша, ғылымның қазіргі деңгейінде бұл мақсат адамның Айға ұшу мақсатымен пара-пар. Яғни бұл ойды іске асыруға болады, бірақ нәтижеге қол жеткізу үшін көп еңбек ету керек. Стюарт Лихтің ұсынған идеясының жұмыс істеуіне келер болсақ, технологияның басты мәселесі – CO2 молекуласының едәуір тұрақты болуы. Химиктер оны жоғары температураның, электрдің немесе Лихт пен оның әріптестері жасағандай, екеуінің де көмегімен басқа молекулалармен реакцияға түсіре алады. – Әдетте алғашқы қадам оттегі атомдарының бірін CO2 молекуласынан жұлып алып, яғни СО молекуласын, көміртек тотығын жасауында. Оны өз кезегінде сутегімен (H2) біріктіріп, синтетикалық газ алуға болады. Ал оны метанолға айналдырып, тікелей отын ретінде немесе мақсатына қарай басқа да элементтермен байланыстыруға болады. Химиялық зауыттарда отын алу дәл осылай жүреді, бірақ синтетикалық газды олар ауадан емес, арзан әрі кең таралған табиғи газдан алады, – дейді ғалым С.Лихт. Ұсынылған қондырғыға түсетін сәуленің 38 пайызын электр энергиясына айналдыру үшін күн панельдері пайдаланылады. Содан соң электр химиялық реакцияның катализаторы болуы үшін екі ұяшыққа өткізіледі: біреуінде су молекуласының ыдырауы болып жатса, екіншісінде көмірқышқыл газының молекулалары ыдырайды. Ал күннің қалған энергиясы жылуға айналып, ұяшықтарды бірнеше жүз градусқа ысытады. Мұның арқасында электр молекулаларды ыдырату үшін ширек есеге аз жұмсалады. Нәтижесінде күн энергиясының шамамен 50 пайызы химиялық отынға айнала алады. Технологияның болашағы Лихт дайындаған жобаға ұқсас технологияларды әлемнің басқа да ғалымдары ұсынуда. Мысалы, Исландияда «Carbon Recycling International» компаниясы синтетикалық газ жаңарып отыратын қайнар көздердің арқасында өндірілетін зауыт ашқан. Электрді өндіру үшін геотермалдық қайнар көздер пайдаланылады, ал кейінгі процесс бұрынғыдай – су мен көмірқышқыл газынан негізгі өнім жасалады. Белгілі себептермен исландиялық технологияны әлем бойынша жаппай пайдалана алмаймыз. Сонымен қатар көмірқышқыл газын көміртек тотығына айналдыру реакциясын жасау үшін алтынды пайдалануға болады. Өткен ғасырдың 80-жылдарында-ақ жапон ғалымдары реакцияның жақсы жүретінін анықтаған. Егер электродтар алтыннан жасалған болса, температура да жеткілікті болады. Дегенмен 2012 жылы Стэнфорд университетінен (АҚШ) Мэттью Кэнан бұл әдісті жетілдірді. Ол нанокөлемді кристаллиттерге бөлінген, алтынның жұқа қабатының электродтарын пайдалануды ұсынды. Осылайша электр шығыны жартылай қысқарды, ал катализаторлардың белсенділігі он есеге артты. Алайда алтынның бағасы технологияны өнеркәсіптік ауқымда пайдалануға мүмкіндік бермейді. Қазіргі кезде алтынның орнына күмістің және тіпті мырыштың нанобөлшектері пайдаланылатын тәжірибелер жүргізіліп жатыр. Бұл тәсілді Далавер университетінің (АҚШ) химиктері ұсынды. Ғалымдар бұл тәсіл де алтынды пайдаланғандай тиімді екенін дәлелдеуге шақ қалды, ал бұл технологияны пайдалану әлдеқайда арзан екені анық. Тағы бір оңтайлы нұсқаны Калифорниядағы Беркли университетінің (АҚШ) ғалымдары тәжірибе жүзінде жүргізіп жатыр. Технология CO2 молекуласын сағатына 240 мың данаға дейін жылдамдықпен ыдырата алады. Бұл бөлме температурасын пайдаланатын өзге тәсілдерге қарағанда әлдеқайда тез. Сондай-ақ синтетикалық газ жасау кезеңін аттап өтіп, сұйық отынға негіз болатын түрлі қосылыстарды іске асыруға мүмкіндік пайда болды. Ең бастысы, отынды жаңарып отыратын қайнар көзден өндіруді қажет етпейтін технологияларды жасау жалғасып келеді. Негізінде қайта өңдеу процесі кезінде технология энергияның өзге қайнар көзін пайдаланбауы керек және бұл қазіргі таңда бұрынғыдай қол жетпейтін мақсат емес.

А.Болатқызы