אתגר מייקרים – קיבוע פחמן דו חמצני

האם יש לכם רעיונות שניתן ליישם לקיבוע פחמן דו חמצני מאטמוספירה ?

ואני לא מתכוון רק לגידול של עץ או צומח אחר בעציץ עם אדמה, אלא משהו שניתן ליישם בכל בית.

זה חייב להיות זול, על מנת שניתן יהיה למכור אותו בחלקים שאותם הלקוחות יכלו לקנות או שהם יכלו לקנות רכיבים ולהרכיב אותו בעצמם.

יש לי אתר שנקרא https://activegreenmovement.wordpress.com שמפרט כמה דרכים לקיבוע של פחמן, ואני אעתיק משפטים שנכתבו שם.

עדכון מתאריך 29-8-2022 : הוספתי את עמודים מהאתר הנפרד לאתר המייקרים. העמודים מופיעים בתפריטים העליונים לגישה מהירה.

מי שמעוניין יוכל להיכנס בעצמו.

https://activegreenmovement.wordpress.com

האתר מפרט שלושה דרכים :

• קיבוע פחמן דו חמצני על ידי אמצעים כימיים
• קיבוע פחמן דו חמצני על ידי אצות
• קיבוע פחמן דו חמצני על ידי צמחים

קיבוע פחמן דו חמצני על ידי אמצעים כימיים

"ניתן לקבע פחמן דו חמצני על ידי שימוש בסידן או במגנזיום על מנת לאצור אותו בתצורה מוצקה.

אבן גיר , למשל, נוצרת משילוב של מימת הסידן (סיד כבוי) ופחמן דו חמצני, ובתהליך זה משוחרר חמצן לאוויר. הבעיה היא שבתהליך יצור הסיד התעשייתי נפלטות כמויות גדולות של פחמן דו חמצני, ועל כן זה מבטל את התוצאה הרצויה של הורדת כמות הפחמן דו חמצני באטמוספירה.

דרכים נוספות לספיגת פחמן דו חמצני מחייבים שימוש באשלגן הידרוקסידי או בנתרן הידרוקסידי

על מנת להשתמש שוב בסיד כדי לקלוט פחמן דו חמצני – יש צורך לחמם את את האבן גיר לטמפרטורות גבוהות, ואז למצוא שימוש לפחמן דו חמצני. חלק מהחברות שעוסקות בתחום מזריקות את הפחמן למאגרים תת קרקעיים כגז, וחלק מזריקות אותו למעמקי האדם במקומות מיוחדים בהם הוא הופך לתרכובת מוצקה. אחרות חושבות להשתמש בגז לצורך גידול צמחים ואצות, או להפוך את הגז בתהליכים כימיים רב שלביים לדלק נוזלי."

קיבוע פחמן דו חמצני על ידי אצות

"שימוש באצות לצורך קיבוע פחמן דו חמצני הוא דרך אפקטיבית מאוד שניתן לבצע בקנה מידה קטן.

קצב הגדילה של האצות הוא גבוה מאוד, ולכן הפוטנציאל של ספיגת גז החממה הוא בהתאם.

לצורך קיבוע הפחמן – אין חובה שיהיה שימוש באצות שנוצרות בתהליך. כל מה שצריך לעשות הוא לוודא שהפחמן לא יתרכב שוב עם חמצן בתהליך הסילוק שלו.

יבוש אצות יכול להיות פתרון על מנת למנוע יצירת ריקבון, ואז ניתן לסלק את התוצר הסופי לפח הזבל או להשתמש בו כחומר גלם או מילוי למה שתחליטו.

גידול אצות הוא לא מסובך. את זה יודע כל אחד שאי פעם גידל דגים באקווריום. אצות מופיעות באקווריומים מבלי שנרצה אותם, ודווקא סילוקם דורשת מאמץ רב. לפני שאתם מתחילים בעבודה, מומלץ לקרוא את המאמר המצוין של יעל ארליך ממכון דוידסון על אצות."

קיבוע פחמן דו חמצני על ידי צמחים

"שימוש בצמחים לצורך קיבוע פחמן דו חמצני הוא דרך שנמצאת כבר בשימוש רחב מאוד בחקלאות ובמידה קטנה יותר בגידול עצים לתעשייה, ושניתן לבצע אותה בקנה מידה קטן. אך, חומר צמחי שנרקב משחרר מתאן (בסביבות דלות חמצן),שהוא גז חממה חזק יותר, ופחמן דוח חמצני (בסביבות רוויות חמצן) חזרה לאטמוספירה.

הרבה מדינות דווקא משמידות שטחי יערות עצומים בכל השנה, בגלל הערך הכספי שלהם וכדי להפוך את האדמה לשטח חקלאי, ובכך מצמצמות עוד יותר את יכולת הספיגה הכללית של הפחמן הדו חמצני מהאטמוספירה. אם הביעור נעשה על ידי שריפות, ולא על ידי שימוש בעצים כמוצר גלם, אז גם משתחררת כמות גדולה על פחמן דו חמצני בתהליך.

גידול יערות תעשייתי לצורך חומר גלם לתעשיית העץ היא דרך אחת שבה הפחמן מקובע לאורך זמן במוצרים שישמשו אנשים, ולכן זה מבורך, אך זה דורש שטחי קרקע גדולים על מנת לבצע זאת באופן כלכלי ולא הרסני כלפי הקרקע עצמה שתישאר חשופה לאחר הכריתה (דילול מדורג של עצים בשטח נתון).

בעיה נוספת שמגבילה את היכולת של לקלוט את הפחמן דו חמצני מהאטמוספירה היא תופעת המידבור שהופכת שטחים גדולים של כדור הארץ לשטח מדברי שלא ניתן לגדל עליו גידולים. בעיה זאת תחריף ככל שכדור הארץ יתחמם, והטמפרטורות ותופעות אקלימיות קיצוניות יגרמו להתדרדרות בטיב האדמה עקב בצורות ושטפונות.

זאת הסיבה שיש צורך לשכלל שיטה של קיבוע פחמן דו על ידי צמחים על ידי מציאת הצמחים המתאימים לקלוט כמה שיותר גז במהירות הגדולה ביותר, ואגירתו ללא שהוא יפלט שוב לאמוספירה."

אז תבחרו בדרך שאתם מעדיפים, ותשכללו את השיטה.

אני אשמח לקבל תמונות או סרטונים (או קישורי סרטונים) של פרויקטים כדי לפרסם אותם באתר.

אני משוכנע שהשינוי האמיתי כנגד התחממות כדור הארץ תגיע מהעם ולא מהממשלות.

ניסויים חדשים

8-12-2025

יש לי פיילוט עובד במחסן שהשכרתי עבור מודל 9 החדש שנבנה לפני יותר מחודש, והוא עובד ברציפות תוך שהוא סופח פחמן דו חמצני מהמחסן, ומזרים אוויר נקי אל מחוץ למחסן.

התקנתי רשת אלחוטית במחסן כדי שהמכונה תוכל לשדר את הנתונים מהחיישנים אל מאגר מידע בענן, וכך אני אוכל לנטר את מצב החומר הסופח. ריכוז הפחמן דו חמצני במחסן הוא סביב 450-499 חלקים למיליון (הממוצע העולמי הוא 425 כרגע) , והמכונה מורידה את הריכוז לבין 0-100 חלקים למיליון.

המודל הזה הוא היה יותר גדול מהמודל 8, ולכן הוא סופח הרבה יותר פחמן דו חמצני בכל סבב שבו אני מוסיף חומר סופח למכונה :

31-10-2024

החלטתי לחזור על הניסוי הראשוני שלי כדי להבין האם אפשר לשפר את הרעיון של העברת בועות אוויר דרך תמיסת הידרוקסיד כדי לקבע את הפחמן דו חמצני אבל הפעם לנסות להעביר את האוויר דרך מצע כלשהוא שיעודד את היווצרות הקרבונט, אז עשיתי כמה ניסויים :

הניסויים האלה לא עלו בהצלחה, אבל הם נתנו לי רעיון אחר שאותו אני ארצה לנסות בעתיד, אבל הוא שונה לגמרי בעיצוב ועובד אחרת לגמרי. לא יודע אם אני אוכל לבצע אותו ללא מימון רציני, אבל אני אבדוק בינתיים אם ניתן למצוא חלקים זולים שיקדמו את הרעיון.

בכל מקרה בניסויים האלה החלפתי חיישנים, ויצרתי אתר ווב לתצוגת נתוני החיישן, כולל העברת נתונים לענן :

תמונות של המודלים החדשים

9-7-2024

מודל 8 עם חומר סופח מספר 2 :

תמונות של המודלים החדשים

28-5-2024

אז אלה התמונות של המודלים 6 ו-7

פיתוח חומר סופח פחמן דו חמצני חדש

13-4-2024

אז הייתי עסוק בחודשים האחרונים בהשתתפות בתוכניות שונות שמתמקדות הכרת אנשים אחרים בתחום הקליימטק, או בלימוד דרכים לפיתוח סטרטאפ בתחום.

הכרתי הרבה אנשים מעניינים, ושמעתי רעיונות מעניינים אחרים של סטארטאפים, וכל זה תוך כדי העבודה הרגילה שלי, אז לא היה לי זמן לעדכן את האתר.

בכל מקרה, הגיע הזמן לעדכן כמה דברים :

בניתי את דגמים 6 ו-7 בדגמי תצוגה ניידים לטובת הדגמה.

פיתחתי ושיפרתי חומר סופח חדש שיהיה זול יותר מהחומר הקודם.

בניית מתקן פשוט שמקבע פחמן דו חמצני מהאטמוספירה

27-8-2023

מודל 5 :

מופעל על ידי סוללה שמוטענת על ידי פאנל סולארי

תאורת פס לדים אחורי עם שלט

יחידה תצוגה נפרדת שמנטרת מזהמים באוויר

וכמובן, מיקרוקונטרולר ESP 32 עם חיישני לחות, טמפרטורה ורמת פחמן דו חמצני, שמעביר את הנתונים למאגר נתונים InfluxDB (על תשתית AWS) דרך WIFI

3-8-2023

עדכון מודל 4 :

מופעל חשמל רשת עם שנאי 12 וולט

מיקרוקונטרולר ESP 32 עם חיישני לחות, טמפרטורה ורמת פחמן דו חמצני, שמעביר את הנתונים למאגר נתונים InfluxDB (על תשתית AWS) דרך WIFI .

14-4-2023

בחודשים האחרונים עבדתי על חומר מיוחד שסופג באופן טבעי פחמן דו חמצני, ומקבע אותו בתוכו באופן כימי. התוצר הסופי לא ישחרר את הגז החממה כתוצאה מריקבון, ולכן הוא עמיד לשנים רבות (אפילו יותר מאלפי שנים אם לא חושפים את החומר לחומצה או חום גבוה מאוד).

לאחר מכן בניתי כמה מתקנים קטנים שכל אחד יכול לשים בבית, במרפסת או בגינה על מנת לספוג פחמן דו חמצני מהאוויר. המתקנים הם פשוטים וזולים לבנייה, וכל מה שצריך לעשות לאחר שהחומר ספג את הפחמן דו חמצני הוא להחליף את מיכל הפלסטיק שמכיל את החומר.

אז המתקן הביתי הראשון נבנה ב- פברואר 2023 :

לאחר מכן בניתי עוד שני מתקנים לאחר שמצאתי חלקים זולים מחנויות שונות. הדגם השני נבנה ב-6/4/2023 :

ניתן לראות את ההבדל בין החומר הראשוני, ולאחר שישה ימים :

כך זה נראה בפעולה :

ולאחר מכן בניתי את דגם מספר שלוש בתאריך 12/4/2023 :

וכך זה נראה בפעולה :

תמונה של דגם 2 ו-3 יחדיו :

14.12.2022

אז בהמשך לניסוי של תמיסת נתרן הידקסיד שלא הניב את תוצאות המהירות שקיוויתי להם על ידי משאבת האוויר, החלטתי לשים את התמיסה בכלי פתוח למשך זמן רב ללא שאני אעשה משהו.

התוצאה הסופית די הפתיעה אותי כי הופעתם של גבישי נתרן פחמתי הייתה די מהירה על שטח הפנים של התמיסה, ולכן החלטתי להשאיר אותה שם.

חודשים לאחר מכן, כל התמיסה הפכה לנתרן פחמתי לאחר שפחמן דו חמצני מהאטמוספירה הגיב עם התמיסה, וזאת התוצאה אחרי שגירדתי ושברתי את הגושים הגדולים :

המשקל הכולל הוא קצת פחות מ-300 גרם כולל הכלי.

22.6.2022

אלה תמונות של חימום התמיסה על מנת להפיק סודיום ביקרבונט וסודיום קרבונט.

התוצר הסופי משתנה בהתאם לטמפרטורה.

12.6.2022

אוקי. אז אני מתנצל על היעדר תמונות וסרטונים בניסוי הקודם. הוא היה מיועד יותר לבחון בטיחות ועמידות של הכלים לשימוש בסודיום הידרוקסיד, ולכן לא צילמתי הרבה.

הפעם עשיתי ניסוי גדולי יותר עם כמויות גדולות יותר

500 גרם מים

300 גרם סודיום הידרוקסיד (סודה קאוסטית 99%)

הפעם קניתי מחנות של אספקה טכנית בבאר יעקב את הסודה קאוסטית :

EcoRad – פתיתי סודה קאוסטית 99% במחיר 28 ש"ח

בתהליך ההמסה של הסודיום הידרוקסיד במים לא כל הפתיתים נמסו לגמרי, כך שהתמיסה הייתה רוויה מאוד.

22.5.2022

כל משפחות התרכובות ההידרוקסידיות קולטות פחמן דו חמצני, ויוצרות יחד איתו תרכובות חדשות.

אזהרה : מדובר על תרכובות קורוזיביות (מאכלות), ולכן יש צורך להיזהר מאוד בטיפול בהם, וזה כולל משקפי הגנה לעיניים, כפפות להגנה על הידיים, ובגדים מלאים שניתן להסיר בקלות במקרה של נתזים. אני לא ממליץ ילדים או לבני נוער לעשות ניסויים עם חומרים אלו ללא השגחת מבוגר אחראי שמבין את המשמעויות של הטיפול בחומרים האלה.

אם בכל מקרה ניתז עליכם חומר הידרוקסידי – חשוב לשטוף בהרבה מים על מנת לדלל את האלקליניות של החומר.

אז כפי שציינתי, אם תשימו חומר הידרוקסידי באוויר הפתוח הוא יתחיל להגיב עם הפחמן הדו חמצני שבאוויר. תגובה זאת מייצרת תרכובת אחרת + מים.

אם תערבבו חומר הידרוקסידי במים, אז התגובה של תמיסה תיעשה עם חומצה פחמתית (תוצאה של פחמן דו חמצני ומים) – H2CO3

יש להיזהר בערבוב חומר הידרקסידי – תמיד לערבב חומר הידרקסידי אל תוך מים, ולא מים אל תוך חומר הידרקסידי. התהליך הוא אקסותרמי, כלומר פולט חום, ולכן ערבוב חומר הידרוקסידי עם מים מונע התזות כתוצאה מהחום הנוצר, ומדובר על חום גבוה שעלול לגרום לכוויות. שימו לב באיזה חומרים אתם משתמשים, ואיזה תגובה הם יכולים ליצור עם התמיסה.

ניתן להשאיר את התמיסה באוויר הפתוח, ואז הפחמן הדו חמצני שבאוויר יגיב עם שטח הפנים של התמיסה כדי לייצר חומצה פחמתית, ואז עם ההידרוקסיד. התוצר של התגובה יהפוך מוצק, וישקע לתחתית המיכל של התמיסה.

אפשרות שנייה להאצת התהליך הוא להזרים אוויר עם משאבת אוויר אל תוך התמיסה כדי להאיץ את היווצרות חומצה פחמתית.

אני השתמשתי בצנצנת זכוכית כדי שניתן לראות את התוצאה

צנצנת הזכוכית 2100 מ"ל – 20 ש"ח

בסביבות 200 מ"ל מים

50 גרם סודיום הידרוקסיד (סודה קאוסטית)

20 ש"ח ל-500 גרם סודה קאוסטית

משאבת אוויר שהייתה לי כבר עם הספק 1.8 ואט, ותפוקה של 2 ליטר לדקה.

לא לשכוח להשתמש במשקפי מגן, וכפפות גומי.

בניית מתקן עבור צמח מטפס

צמחים מטפסים קולטים פחמן דו חמצני מהאטמוספירה תוך שימוש בשטח רצפה נמוך מאוד, והם מתאימים למרפסות.

במקרה הזה השתמשתי בחלקים מעץ שקניתי מאיקאה (חלקים של כוננית עץ), ובחלק האחורי בניתי רשת מחוט שמשון שיתן תמיכה לצמח שעליו הוא יכול לגדול.

הצמח שבחרתי הוא פסיפלורה נאכלת.

מחיר חלקי העץ ותמיכת המתכת האחורית בסביבות 140 ש"ח

חוט שמשון – 10 ש"ח

צמח מטפס פסיפלורה – 65 ש"ח

עדכון מצב : אחרי 4 חודשים (17.4.2022)

עציץ צמח עם ביופחם

עציץ שמכיל ביופחם בחלקו התחתון בעצם אוגר פחמן דו חמצני שהיה בעבר באטמוספירה, ומקבע אותו בתחתית העציץ למשך שנים רבות.

ביופחם הוא חומר יציב מאוד שעשוי ברובו ממולקולות פחמן שיוצרות קשרי פחמן-פחמן בזמן תהליך הפירוליזה שעובר החומר האורגני. הביופחם הוא חומר נקבובי שיכול לאגור מים ומינרלים.

חלקו התחתון של העציץ מלא בביופחם, ומעליו תערובת שתילה שבה נשתל עשב לימון (לימונית).

צנצנת הזכוכית 2100 מ"ל – 20 ש"ח

לימונית – 11 ש"ח

ביופחם – 1 ש"ח לליטר

עדכון מצב : אחרי ארבע חודשים (17.4.2022)

אחרי ארבע חודשים שהלימונית גדלה בכיף בצנצנת זכוכית על בסיס תחתון של ביופחם שמקבעת 400 גרם של פחמן (פחמן מהווה 80% מתכולת הביופחם), שהיה מיועד להפוך לפחמן דו חמצני באטמוספירה בתהליך שריפת פסולת חקלאית – החלטתי להוסיף לו חברים חדשים. צנצנת קורנית השפים (טימין) שמקבעת גם 400 גרם פחמן, וצנצנת אורגנות שמקבעת 600 גרם פחמן.

הביופחם משמש לאגירת מים והמינרלים העודפים, כך שאין צורך בחורי ניקוז כמו בעציצים, ולכן ניתן לשים את הצנצנות בכל מקום שיש בו שמש בלי חשש לנזילות.

מה שחשוב יותר הוא שהניסוי מראה שניתן לקבע פחמן מהאטמוספירה על ידי שימוש בביופחם כבסיס מצע תחתון ללא השפעה על גידול הצמח, כל עוד יש מעליו הביופחם מצע גידול. ניתן להגדיל את הניסוי על ידי מילוי מכרות פתוחים או מחצבות בביופחם וכיסוי החלק העליון באדמה שעליה ניתן לגדל עצים.

שיטות לקיבוע פחמן דו חמצני

תיאור של הפרויקט ושל העבודות שהוצגו.

---

שם הפרויקט

תיאור של הפרויקט ושל העבודות שהוצגו.

---

נשמח לבנות משהו ביחד.

---