يسعى العالم اليوم إلى ابتكار حلول أكثر كفاءة للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، واستبدال الطرق التقليدية في استخدام الوقود والمواد الكيميائية بأساليب أكثر استدامة، حيث برزت تقنيات احتجاز الكربون والتحليل الكهربائي كأدوات واعدة لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلى منتجات قيّمة مثل أول أكسيد الكربون، والميثانول، والميثان، وغيرها من المركبات التي يمكن استخدامها في القطاعات الصناعية والطاقة، وذلك وفقا لما نشره موقع 'techxplore'.

على الرغم من النتائج المشجعة لبعض الأجهزة الحديثة المصممة لتحويل ثاني أكسيد الكربون، إلا أن معظم هذه الأجهزة تتطلب خطوة مُسبقة لتنقية الغاز من الشوائب والملوثات، هذه الخطوة الإضافية تستهلك طاقة وتزيد من التكلفة التشغيلية، مما يجعل من الصعب تطبيق تلك التقنيات على نطاق صناعي واسع.

ظهرت طريقة مبتكرة تُعرف باسم 'الاحتجاز التفاعلي لثاني أكسيد الكربون'، وتقوم على دمج عملية الالتقاط والتحويل في خطوة واحدة، وتعتمد هذه التقنية على مركبات تحتوي على النيتروجين (خصوصًا المواد الماصة القائمة على الأمين) التي تلتقط ثاني أكسيد الكربون ثم تحوله مباشرة من خلال تفاعلات كهروكيميائية إلى مركبات قابلة للاستخدام.

أجرى باحثون من جامعة RMIT وجامعة أوكلاند ومؤسسات بحثية أخرى، دراسة شاملة لتقييم أفضل المواد الأمينية المستخدمة في الاحتجاز التفاعلي للكربون، ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Energy، حيث أشارت إلى أن مادة البيبيرازين تفوقت على غيرها من الأمينات، محققة واحدة من أعلى نسب كفاءة استخدام الطاقة المُسجّلة حتى الآن.

كشف الباحثون أن مادة البيبيرازين لا تتميز فقط بقدرتها العالية على التقاط ثاني أكسيد الكربون، بل إنها تتجدد تلقائيًا أثناء العملية، مما يقلل من الفاقد الكيميائي ويخفض التكاليف التشغيلية، هذه الخاصية تجعل البيبيرازين خيارًا مثاليًا لتطوير أنظمة احتجاز تفاعلية مستدامة وذات جدوى اقتصادية.

من المتوقع أن تُلهم نتائج هذه الدراسة فرقًا بحثية حول العالم لاستكشاف الإمكانات الكاملة لمركب البيبيرازين في البيئات المخبرية والصناعية، وقد يسهم هذا التوجه في تسريع اعتماد تقنيات الاحتجاز التفاعلي لثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع، مما يُعد خطوة مهمة نحو مستقبل صناعي منخفض الانبعاثات وأكثر توافقًا مع متطلبات الاستدامة العالمية.