UCB демонстрира “невероятно евтин и лесен” материал за улавяне на въглерод

Сподели

Химиците от Калифорнийския университет в Бъркли казват, че са създали прост и много евтин начин за улавяне на въглероден диоксид с помощта на полимер, наречен меламин, който е много по-евтин от метало-органичните рамки. Може да улавя въглеродни емисии от димни комини или изпускателни тръби.

Около 75% от емисиите на въглероден диоксид в Съединените щати идват от изгарянето на изкопаеми горива и докато надпреварата за нулеви емисии до 2050 г. е фокусирана основно върху замяната на използването на изкопаеми горива с по-чисти, електрифицирани решения, улавянето на въглерод определено ще играе важна роля .

Металоорганичните рамки (MOF) показаха значително обещание в тази област. Сложните форми на тези кристални структури предлагат най-голямата повърхностна площ от всеки познат материал и молекулите на CO2 се улавят в тези структури, докато други молекули преминават през тях.

Изследователите на Калифорнийския университет в Бъркли създадоха първия MOF за улавяне на въглерод през 2015 г. и оттогава са го усъвършенствали до по-високи нива на ефективност – но за да бъде технологията за улавяне на въглерод широко разпространена, тя трябва да бъде супер проста и изключително евтина. „Искахме да помислим за материал за улавяне на въглерод, който е получен от източници, които са наистина евтини и лесни за получаване“, каза професор Джефри Раймър, един от съответните автори на нова изследователска статия, публикувана в списанието Научен напредък. „И така, решихме да започнем с меламин.“

Меламинът на прах струва около 40 щатски долара на тон. Това е много често срещан материал и ключова съставка в неща като термореактивни пластмаси, ламинати, бели дъски и почистващи се кухненски плотове Formica. Изследователският екип го комбинира с формалдехид и цианурова киселина и използва 3- до 7-дневна техника на кондензационна полимеризация, последвана от ултразвукова вана и процес на почистване за създаване на стабилизирани меламинови нанопорести мрежи.

Новият материал адсорбира въглеродния диоксид бързо и селективно и го освобождава по-късно за секвестиране при леко нагряване

UC Berkeley

Тези мрежи, според екипа, демонстрират висок адсорбционен капацитет от 1,82 милимола CO2 на грам при нива на атмосферно налягане. Те адсорбираха въглерода бързо – за минути – и показаха „изключителна циклична стабилност и ниска енергия за регенериране“. Новият материал улавя CO2 при около 40 °C (104 °F) и го освобождава при 80 °C (176 °F)

По същество изследователите твърдят, че това първо пускане на меланинови нанопорести мрежи изпълнява работата по улавяне на въглерод приблизително толкова добре, колкото и първите MOF, проектирани за тази работа преди седем години – с голям потенциал за подобрение и на много по-ниска цена.

Остава проблемът, че самото производство на меланин в момента е процес, излъчващ CO2, но изследователите вярват, че този нов материал може да има широко приложение при улавяне на емисии. „Тази работа създава общ метод за индустриализация към устойчиво улавяне на CO2 с помощта на порести мрежи“, каза Хайян Мао, постдокторант на UCB и водещ автор на статията. „Надяваме се, че можем да проектираме бъдещо приспособление за улавяне на изгорели газове от автомобили или може би приспособление към сграда или дори покритие върху повърхността на мебелите.“

„Всички практически аспекти в лабораторен мащаб на този материал за улавяне на CO2 са изпълнени и той е просто невероятно евтин и лесен за производство“, каза Раймър.

Изследването е със свободен достъп в списанието Научен напредък.

източник: UC Berkeley



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели