Revolucionarno hvatanje CO2: Novi materijal mogao bi spasiti industriju!

Revolucionarno hvatanje CO2: Novi materijal mogao bi spasiti industriju!

U aktualnim istraživanjima o hvatanju CO2, fokus je na inovativnim materijalima, posebno metalno-organskim okvirnim spojevima (MOF). Trenutna studija Helmholtz centra Dresden-Rossendorf, Tehničkog sveučilišta u Dresdenu i Sveučilišta Maria Curie-Skłodowska u Lublinu pokazuje obećavajuća svojstva novorazvijenog MOF-a pod nazivom Calgary Framework 20 (CALF-20). Rezultati, objavljeni u časopisu Small, naglašavaju sposobnosti CALF-20 u apsorpciji CO2 u različitim uvjetima okoline.

S obzirom na hitnu potrebu za uklanjanjem ugljičnog dioksida iz industrijskih emisija, industrija sve više postavlja pitanja o isplativim rješenjima za hvatanje i skladištenje ovog stakleničkog plina. CALF-20 ističe se svojom visokom sposobnošću apsorpcije CO2 i malim energetskim zahtjevima za regeneraciju, što ga čini idealnim kandidatom za stvarne primjene. Istraživanje, koje je financirala Njemačka istraživačka zaklada, naglašava niske smetnje vode, čest problem s konvencionalnim adsorbentima kao što su aktivni ugljen i zeoliti, koji su često neučinkoviti u vlažnim okruženjima.

Posebna svojstva CALF-20

Jedna od izvanrednih značajki CALF-20 je njegova sposobnost učinkovitog hvatanja CO2 čak i pri djelomičnoj vlažnosti. Studija pokazuje da materijal bolje adsorbira CO2 nego vodu, što je osobito važno u umjereno vlažnim uvjetima. Ta se sposobnost istraživala različitim eksperimentalnim tehnikama kao što je spektroskopija vijeka trajanja pozitronske anihilacije (PALS) i difraktometrija rendgenskih zraka praha in situ (PXRD).

PALS analiza otkrila je da CO2 ima strukturirani raspored u nanoporama CALF-20, što je ključno za učinkovitost adsorpcije. Također je utvrđeno da pri različitim razinama vlažnosti dolazi do različitih agregatnih stanja vode, što zauzvrat utječe na apsorpciju CO2. Konkretno, CALF-20 održava značajan adsorpcijski kapacitet pri relativnoj vlažnosti ispod 40 posto, naglašavajući njegovu prikladnost za različita industrijska okruženja.

Dosadašnja evidencija i industrijska primjena

Paralelno s ovim istraživanjem, Sveučilište u Calgaryju, u partnerstvu s industrijom za odvajanje plina, pokrenulo je nadolazeću proceduru ispitivanja hvatanja CO2. Ovdje se koristi novorazvijeni sorbent CALF-20 koji je testiran u tvornici cementa u Vancouveru. Početni rezultati pokazuju da se do 95 posto CO2 može uspješno ukloniti iz ispušnih tokova. CALF-20 detektira jednu tonu CO2 dnevno od siječnja, naglašavajući njegovu praktičnu primjenjivost.

Ova postignuća naglašavaju globalni utjecaj tehnologije na industrije koje emitiraju ugljik, posebno u energetski intenzivnim regijama kao što je Alberta. Kalibracija i skaliranje ove tehnologije postignuti su suradnjom znanstvenika iz različitih disciplina, uključujući dr. Arvinda Rajendrana i dr. Toma Wooa, olakšani, a značajan napredak postignut je u implementaciji materijala u industrijske procese.

Ukratko, sveobuhvatne studije o CALF-20 ne samo da pružaju dragocjene uvide u hvatanje CO2, već također čine osnovu za buduća istraživanja i tehnološki razvoj u području smanjenja CO2. Stoga je to obećavajući primjer upotrebe MOF-a u učinkovitom hvatanju stakleničkih plinova.