Revolutionerende CO2-opsamling: Nyt materiale kan redde industrien!

Revolutionerende CO2-opsamling: Nyt materiale kan redde industrien!

I den nuværende forskning om CO2-opsamling er fokus på innovative materialer, især metal-organiske rammeforbindelser (MOF'er). En aktuel undersøgelse foretaget af Helmholtz Center Dresden-Rossendorf, det tekniske universitet i Dresden og Maria Curie-Skłodowska Universitetet i Lublin viser de lovende egenskaber ved det nyudviklede MOF kaldet Calgary Framework 20 (CALF-20). Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Small, fremhæver CALF-20's evner i CO2-absorption under forskellige miljøforhold.

I betragtning af det presserende behov for at fjerne kuldioxid fra industrielle emissioner, stiller industrien i stigende grad spørgsmål om omkostningseffektive løsninger til at opfange og opbevare denne drivhusgas. CALF-20 skiller sig ud på grund af sin høje absorptionskapacitet for CO2 og lave energikrav til regenerering, hvilket gør den til en ideel kandidat til rigtige anvendelser. Forskningen, finansieret af den tyske forskningsfond, fremhæver lav vandinterferens, et almindeligt problem med konventionelle adsorbenter såsom aktivt kul og zeolitter, som ofte er ineffektive i fugtige miljøer.

Særlige egenskaber ved CALF-20

En af de fremragende egenskaber ved CALF-20 er dens evne til effektivt at opfange CO2 selv under delvis fugt. Undersøgelsen viser, at materialet adsorberer CO2 fortrinsvis frem for vand, hvilket er særligt vigtigt under moderat fugtige forhold. Denne evne er blevet undersøgt gennem forskellige eksperimentelle teknikker såsom positron annihilation lifetime spektroskopi (PALS) og in situ pulver røntgen diffraktometri (PXRD).

PALS-analyse afslørede, at CO2 vedtager et struktureret arrangement i nanoporerne i CALF-20, hvilket er afgørende for effektiviteten af ​​adsorption. Det viste sig også, at der ved forskellige luftfugtighedsniveauer opstår forskellige aggregattilstande af vand, som igen påvirker CO2-optagelsen. Især opretholder CALF-20 betydelig adsorptionskapacitet ved en relativ luftfugtighed under 40 procent, hvilket fremhæver dens egnethed til forskellige industrielle miljøer.

Track record og industriel anvendelse

Parallelt med denne forskning har University of Calgary i samarbejde med gasseparationsindustrien lanceret en kommende CO2-opsamlingstestprocedure. Her anvendes det nyudviklede sorbentmateriale CALF-20, som er testet i en cementfabrik i Vancouver. De første resultater viser, at op til 95 procent af CO2 med succes kunne fjernes fra udstødningsstrømmene. CALF-20 har detekteret et ton CO2 om dagen siden januar, hvilket understreger dens praktiske anvendelighed.

Disse resultater fremhæver teknologiens globale indvirkning på kulstofemitterende industrier, især i energiintensive regioner som Alberta. Kalibreringen og skaleringen af ​​denne teknologi blev opnået gennem samarbejde mellem forskere fra forskellige discipliner, herunder Dr. Arvind Rajendran og Dr. Tom Woo, og der er gjort betydelige fremskridt med at implementere materialet i industrielle processer.

Sammenfattende giver de omfattende undersøgelser af CALF-20 ikke kun værdifuld indsigt i CO2-opsamling, men danner også grundlag for fremtidig forskning og teknologisk udvikling inden for CO2-reduktion. Det er derfor et lovende eksempel på brugen af ​​MOF'er til effektiv opsamling af drivhusgasser.