La cattura diretta dell'aria è la rimozione dell'anidride carbonica (CO2) dall'aria per il sequestro o la conversione in ossigeno.
La cattura diretta dell'aria è stata storicamente utilizzata in ambienti chiusi e presidiati in cui l'ossigeno non è disponibile dal mondo esterno, come sottomarini e astronavi, per rimuovere la CO2 dall'aria prima che le concentrazioni diventino troppo elevate per gli esseri umani. La tecnologia può essere utilizzata anche per riciclare l'aria respirabile; il carbonio raccolto può essere destinato ad altri usi, ad esempio per creare nanotubi di carbonio o un prodotto grezzo alternativo a basse emissioni di carbonio che può essere raffinato per il carburante. Le potenziali applicazioni in fase di studio includono l'acquisizione di CO2 da grandi strutture, come i data center, e persino dall'aria ambiente.
Attualmente si sta studiando la cattura diretta dell'aria come mezzo per mitigare l'effetto serra. La CO2 è uno dei principali gas serra; se potesse essere rimosso in modo efficace ed efficiente su una scala sufficientemente ampia, potrebbe ridurre il riscaldamento globale. A tal fine, sono state effettuate analisi sui processi esistenti come l'uso dell'idrossido di sodio. I ricercatori stanno lavorando alla cattura diretta dell'aria con una soluzione di idrossido di sodio (liscivia) e poi la riscaldano per rilasciare la CO2, consentendo un funzionamento continuo ea basso costo su larga scala.
L'uso dell'idrossido di litio (LiOH) per assorbire la CO2 è uno dei metodi più antichi. Questo processo è molto efficiente su una scala di assorbimento peso-CO2 ed è stato utilizzato in astronavi e sottomarini. Tuttavia, i metodi LiOH hanno requisiti energetici elevati e non sono rinnovabili. Inoltre, la soluzione caustica e corrosiva che tipicamente arriva nei contenitori deve essere sostituita dopo la saturazione.
La calce sodata, una miscela di miscela di idrossido di calcio, idrossidi di sodio e di potassio, rimuove la CO2 dall'aria, creando calore e acqua. Un altro metodo sono i setacci molecolari; la zeolite, una combinazione cristallina di alluminio e silicio, è adatta al compito a causa della sua natura porosa e della dimensione dei pori ben definita appropriata. Un altro materiale del setaccio molecolare è l'idrossido d'argento (AgOH). Sebbene non sia efficiente come LiOH, AgOH è facilmente rinnovabile fino a 60 volte prima di richiedere la sostituzione. I sottomarini moderni utilizzano sistemi amminici (monoetammina) per catturare la CO2. Sebbene sia efficace, il suo fabbisogno energetico molto elevato può richiedere un fallback per l'uso in immersioni lunghe, di solito LiOH.
Lo scienziato della Harvard University David Keith, insieme ad Adrian Corless, ha formato la Carbon Engineering Company. Stanno anche lavorando con una soluzione di idrossido di sodio (liscivia) e quindi utilizzando una soluzione di ammina con forni e calcinatori per rimuovere la CO2.
Guarda un video introduttivo sul metodo di Climework per rimuovere la CO2 dall'aria ambiente: