La momentul actual, ne confruntăm cu o multitudine de probleme ecologice. Totuşi, o problemă mult mai prezentă în vieţile noastre, cu care ne întâlnim în fiecare zi este problema poluării aerului cu CO2. Soluţia pe care noi o propunem este captarea dioxidului de carbon din atmosferă cu ajutorul celulelor de electrolizi, colectarea lui cu ajutorul unui rezervor ataşat de ţeava de eşapament, şi transformarea carbonului obţinut în cerneală.Scopul proiectului: Micşorarea cantităţii de CO2în atmosferă, utilizând cea mai bine venită metodă ecologică, fără a suporta pagube financiare semnificative.Aspirăm să ne facem auziţi în întreaga ţară şi să aducem la cunoştinţa oamenilor despre posibilitatea diminuării cantităţii de dioxid şi particule de carbon din aer, prin folosirea unor metode cu impact scăzut asupra mediului înconjurător.Obiectivele cercetării:✓Investigarea metodei captării dioxidului carbonului din atmosferă;✓Identificarea condiţiilor necesare pentru realizarea proceselor chimice folosite pentru obţinerea carbonului;✓Asamblarea maşinăriei folosite pentru extragerea carbonului;✓Contribuirea semnificativă la ameliorarea problemei privitor la poluarea aerului prin gaze toxice.Materiale şi metode:Dioxidul de carbon, un compus nereactiv,care este dificil de îndepărtat poate fi captat, cu uşurinţă, cu ajutorul energiei solare folosindu-se procesul de electroliză STEP cu carbonat de litiu. Pe de altă parte, există suficiente resurse pentru ca, prin folosirea intensivă a acestui proces, concentraţia de CO2din atmosferă să fie redusă la nivelul preindustrial în numai 10 ani. Carbonul colectat din atmosferă cu ajutorul celulelor de electrolizi şi a rezervorului ataşat de ţeava de eşapament, coşurile de fum, etc, tratat cu solvenţi speciali, poate fi transformat în cerneală.Soluţia pe care noi o propunem este captarea dioxidului de carbon din atmosferă cu ajutorul celulelor de electrolizi, colectarea lui cu ajutorul unui rezervor ataşat de ţeava de eşapament, şi transformarea carbonului obţinut în cerneală.Activităţile planificate şi realizate în cadrul proiectului:A. Paşii de realizare a proiectului: 1. Informarea populaţiei despre problemele globale şi să o alegem pe cea mai importantă dintre ele;2. Cercetarea în detaliu a problemei propuse;3. Depistarea principalelor cauze şi găsirea celor mai eficiente căi de soluţionare;4. Informarea populaţiei despre metodele de soluţionare;5. Atragerea şi convingerea surselor de finanţare;6. Construirea maşinăriilor necesare pentru realizarea acestui proiect;7. Prezentarea produsului finit.B. Avantajele:✓Aplicarea: Cerneala pentru un marker poate fi făcută din poluanţi reciclaţi în 40-50 minute de o maşină; 45 de minute de poluare este egal cu 30 de grame de carbon;✓Valabilitatea: Procesul de prelucrare a carbonului este nelimitat, depinzând doar de prezenţa dioxidului de carbon din aer;✓Siguranţa: În cadrul procesului nu se folosesc substanţe nocive, iar produsele sunt ecologice;C. Dezavantaje: este necesară supravegherea proceselor.Descrierea succintă a proiectului Pasul 1: Procedeul utilizează două metode de captare a dioxidului de carbon:Metoda 1: Utilizarea luminii solare care alimentează o celulă de electroliză pentru descompunerea dioxidului şi, de asemenea, utilizează căldura solară pentru a încălzi celula, astfel încât să diminueze cantitatea de energie necesară acestui proces de transformare. Celula de electrolizădescompune dioxidul de carbon în carbon solid la temperatura de 750-850C. Metoda 2: Captarea particulelor de carbon, înainte ca acesta să ajungă în atmosferă, cu ajutorul unui rezervor ataşat de ţeava de eşapament a maşinii.Pasul 2:Tratarea carbonului obţinut cu solvenţi (alcool şi ulei vegetal).Rezultate şi discuţii:În urma investigaţiilor, cercetărilor, analizelor şi dezbaterilor am ajuns la idea de captare a dioxidului de carbon din atmosferă prin procedeul nou solar, combinând căi electronice şi chimice, pentru a izola CO2(captarea de carbon). Acest procedeu fotoelectrochimic solartermic (STEP) este o sinergie a proceselor termice solare şi este fundamental capabil să convertească mai multă energie solară decât procesele fotovoltaice sau solare termice. Aici, CO2este capturat folosind o celulă de electroliză de 750-950°C alimentată de un simulator solar cu spectru complet într-o singură etapă. Procesul foloseşte spectrul complet; energia solară termică scade energia necesară pentru captarea de carbon, în timp ce lumina solară vizibilă generează sarcină electronică pentru a conduce electroliza. CO2poate fi captat de la 34% la peste 50% eficienţă energetică solară (în funcţie de nivelul de includere a căldurii solare), sub formă de carbon solid şi depozitat, sau utilizat ca monoxid de carbon pentru a fi disponibil pentru o materie primă pentru a sintetiza (cu hidrogen generat de STEP) combustibil solar, combustibil cu jet sintetic sau producţie chimică.Se ştie,că atunci când se vorbeşte despre cartuşele de imprimantă, nu se vorbeşte doar despre recipiente în care este stocată cerneala, din contra, cartuşele de imprimantăsunt componente cu o structurăcomplicată, iar cerneala reprezintă un mix complex de substanţe. În procesul de producere a cernelii, este important modul în care se combinăsubstanţele, pentru că, indiferent demodelul imprimatei cu jet de cerneală, substanţele din componenţa cernelii sunt aceleaşi. Apa este principalul element al cernelii din cartuşele de imprimantă, proporţia acesteia fiind de 95%. Însă, nu este vorba de apa obişnuită,ci de apa deionizată, foarte purăşi foarte scumpă care face ca şi costurile de schimbare a cartuşelor de imprimantăsă fie foarte ridicate. La început, în momentul contactului cernelii cu hârtia, aceasta din urmă se strângea pentru că fibrele de celulozăse umflau şi astfel legăturile dintre ele erau rupte. Când hârtia se usca, fibrele de celulozăformau noi legături cauzând formarea cutelor. De aceea, pentru a stopa aceste efecte, s-a adăugat în compoziţie butilureea, substanţa care încetineşte acest proces, micşorând impactul apei asupra fibrelor de celulozădin hârtie şi împiedicând formarea cutelor. Dacăîn cazul hârtiei, este necesarăprezenta butilureei, în cazul altor suprafeţe,care au în compoziţie polimeri, cum ar fi PVC-ul, este necesarăprezenţa unui solvent organic numit ciclohexanona,care ajutăla aderarea cernelii la polimeri.Concluzii: Soluţia pe care o propunem noi, este avantajoasă nu doar pe plan economic, prin cheltuielile scăzute pe care acesta le necesită, cât şi pe plan ecologic. Procedeul STEP permite caparea de CO2dar şi prelucrarea şi utilizarea acestuia. Prin echiparea a peste 80% din autoturismelor din Anenii Noi cu dispozitivele de colectarea a dioxidului de carbon ne propunem să reducem cantitatea de dioxid de carbon cu circa 85%. Pe de altă parte, există suficiente resurse pentru ca, prin folosirea intensivă a acestui proces, concentraţia de CO2din atmosferă să fie redusă la nivelul preindustrial în numai 10 ani.