Havadan doğrudan karbondioksit yakalama teknolojileri, atmosferdeki birikmiş sera gazını azaltmanın potansiyel bir yolu olarak yıllardır gündemde. Ancak bu teknolojilerin yaygınlaşmasının önündeki en büyük engel, gerektirdikleri yüksek enerji miktarı. Aminden metal oksitlere kadar pek çok sorbent malzeme, CO₂'yi serbest bırakmak için 80 ila 900 derece arasında değişen sıcaklıklara ihtiyaç duyuyor; bu da sistemi hem pahalı hem de karbon açısından tartışmalı kılıyor.
Yeni çalışmada araştırmacılar, bu ısı bağımlılığını ortadan kaldırmayı hedefleyen bir alternatif sunuyor: Vakum Nem Salınımlı (VMS) süreç. Sistemin merkezinde, piyasada kolaylıkla bulunabilen iyon değişim reçineleri yer alıyor. Bu reçineler, nem arttığında CO₂ absorbe ediyor, nem azaldığında ise onu serbest bırakıyor. VMS sürecinde ikinci adım, vakumla desteklenen düşük sıcaklıklı buhar şeridiyle gerçekleştiriliyor; yani sistemi çalıştırmak için harici bir ısı kaynağına gerek kalmıyor.
Araştırmacılar, su ve CO₂ sorpsiyon kinetiğini deneysel olarak ölçerek döngüsel bir model oluşturdu ve bu modeli %20 ile %80 arasında değişen bağıl nem koşulları ile farklı kinetik rejimler için optimize etti. Sonuçlar dikkat çekici: %20 bağıl nemde, günde sorbent kütlesi başına 0,2 ile 0,6 kg CO₂ verimliliğine ulaşılabiliyor. Bu rakamlar, yüksek sıcaklık gerektiren amin sistemleriyle rekabet edebilir, hatta zaman zaman onları geçebilir düzeyde.
Elektriksel enerji tüketimi açısından da sistem, gaz ve buhar taşıma adımlarıyla sınırlı kalıyor; bu da toplam enerji bütçesini önemli ölçüde düşürüyor. Özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde, düşük nemin sorbentin yenilenmesine doğal katkı sağlayabileceği göz önüne alındığında, VMS'nin coğrafi esnekliği de bir avantaj olarak öne çıkıyor.
Çalışma henüz ön baskı (preprint) aşamasında olsa da DAC alanında sıkça dile getirilen 'enerji açmazı'na somut bir mühendislik yanıtı sunması bakımından önem taşıyor. Araştırmacılar, ilerleyen aşamalarda gerçek koşullarda pilot ölçek denemeleriyle modeli doğrulamayı planlıyor.