Учёные из Школы молекулярной инженерии Прицкера при Чикагском университете разработали устройство, которое может радикально изменить представление о климатических технологиях. Их инновационный фильтр из углеродных нанонитей не требует ни громоздких установок, ни высоких энергозатрат — он просто устанавливается в обычные вентиляционные системы зданий и начинает улавливать углекислый газ прямо из воздуха.
Как это работает
В основе технологии лежит композит из углеродных нанонитей и полиэтиленимина (PEI). Этот материал легко интегрируется в стандартные рамки HVAC-систем — так же, как привычные HEPA-фильтры. Разница лишь в том, что вместо пыли новый фильтр захватывает молекулы углекислого газа.
При этом он не требует постоянной замены: фильтры можно регенерировать, используя солнечное тепло. Благодаря высокой поглощающей способности к солнечному излучению, углекислый газ высвобождается из них при нагревании, и устройство снова готово к работе. Как отметил один из разработчиков, профессор Хсу, «фильтр должен уметь восстанавливаться, используя возобновляемую энергию» — и именно это ему удаётся.
Вентиляция, которая очищает воздух
По расчётам исследователей, если заменить стандартные фильтры в зданиях по всему миру на DAC-фильтры (Direct Air Capture), можно ежегодно удалять из атмосферы до 596 мегатонн CO₂ — эквивалентно тому, как если бы с дорог исчезло 130 миллионов автомобилей.
Кроме пользы для климата, система даёт и ощутимую экономию: согласно исследованию 2024 года, счета за электроэнергию могут снизиться на 21,6 %. Как объясняет ведущий автор работы, Рунхуэй Ву, фильтр захватывает углекислый газ внутри здания, что сокращает необходимость подмешивать свежий воздух с улицы — а значит, меньше энергии уходит на обогрев или охлаждение.
Новая инфраструктура для городов
Учёные предлагают построить целую «углеродную петлю»: насыщенные CO₂ фильтры можно будет собирать вместе с бытовыми отходами и перерабатывать на централизованных станциях. Там углекислый газ можно не только извлекать, но и использовать для производства топлива или химических продуктов.
По словам Хсу, такая система могла бы стать городским аналогом солнечных батарей: «Когда-то солнечные панели были уделом крупных электростанций, а теперь они стоят на крышах домов. То же самое может произойти с улавливанием CO₂ — оно станет повседневной частью городской инфраструктуры».
Помимо глобальных экологических выгод, технология обещает улучшить качество воздуха в помещениях — особенно в школах и офисах, где концентрация углекислого газа может вызывать усталость и снижать внимание.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
