Revoliucinis CO2 surinkimas: nauja medžiaga gali išgelbėti pramonę!

Revoliucinis CO2 surinkimas: nauja medžiaga gali išgelbėti pramonę!

Atliekant dabartinius CO2 surinkimo tyrimus, pagrindinis dėmesys skiriamas naujoviškoms medžiagoms, ypač metalo ir organinio karkaso junginiams (MOF). Dabartinis Helmholtz centro Dresden-Rossendorf, Drezdeno technikos universiteto ir Maria Curie-Skłodowska universiteto Liubline atliktas tyrimas rodo daug žadančias naujai sukurto MOF, vadinamo Calgary Framework 20 (CALF-20), savybes. Rezultatai, paskelbti žurnale Small, pabrėžia CALF-20 galimybes absorbuoti CO2 įvairiomis aplinkos sąlygomis.

Atsižvelgiant į tai, kad reikia skubiai pašalinti anglies dioksidą iš pramoninių išmetamųjų teršalų, pramonė vis dažniau užduoda klausimus apie ekonomiškus sprendimus, kaip surinkti ir saugoti šias šiltnamio efektą sukeliančias dujas. CALF-20 išsiskiria dideliu CO2 sugerties pajėgumu ir mažu energijos poreikiu regeneracijai, todėl jis yra idealus kandidatas realiam pritaikymui. Tyrimas, kurį finansavo Vokietijos tyrimų fondas, pabrėžia mažą vandens trukdymą – dažną įprastų adsorbentų, tokių kaip aktyvintoji anglis ir ceolitai, problema, kurie dažnai būna neefektyvūs drėgnoje aplinkoje.

Ypatingos CALF-20 savybės

Viena iš išskirtinių CALF-20 savybių yra jos gebėjimas efektyviai surinkti CO2 net esant dalinei drėgmei. Tyrimas rodo, kad medžiaga adsorbuoja CO2, o ne vandenį, o tai ypač svarbu vidutinio drėgnumo sąlygomis. Šis gebėjimas buvo tiriamas naudojant įvairius eksperimentinius metodus, tokius kaip pozitronų naikinimo spektroskopija (PALS) ir in situ miltelinė rentgeno spindulių difraktometrija (PXRD).

PALS analizė atskleidė, kad CO2 CALF-20 nanoporose yra struktūrizuota, o tai labai svarbu adsorbcijos efektyvumui. Taip pat buvo nustatyta, kad esant skirtingam drėgmės lygiui, susidaro skirtingos agreguotos vandens būsenos, kurios savo ruožtu daro įtaką CO2 absorbcijai. Visų pirma, CALF-20 išlaiko didelį adsorbcijos pajėgumą, kai santykinė drėgmė yra mažesnė nei 40 procentų, o tai pabrėžia jo tinkamumą įvairioms pramoninėms aplinkoms.

Įrašai ir pramoninis pritaikymas

Kartu su šiais tyrimais Kalgario universitetas, bendradarbiaudamas su dujų atskyrimo pramone, pradėjo būsimą CO2 surinkimo bandymo procedūrą. Čia naudojama naujai sukurta sorbentinė medžiaga CALF-20, kuri buvo išbandyta Vankuverio cemento gamykloje. Pirminiai rezultatai rodo, kad iki 95 procentų CO2 galima sėkmingai pašalinti iš išmetamųjų dujų srautų. CALF-20 nuo sausio mėnesio aptinka vieną toną CO2 per dieną, o tai pabrėžia jo praktinį pritaikymą.

Šie pasiekimai pabrėžia pasaulinį technologijos poveikį anglies dvideginio išskiriančioms pramonės šakoms, ypač daug energijos suvartojančiuose regionuose, tokiuose kaip Alberta. Šios technologijos kalibravimas ir mastelio keitimas buvo pasiektas bendradarbiaujant įvairių disciplinų mokslininkams, įskaitant dr. Arvind Rajendran ir Dr. Tom Woo, ir buvo padaryta didelė pažanga taikant medžiagą pramoniniuose procesuose.

Apibendrinant galima pasakyti, kad išsamūs CALF-20 tyrimai ne tik suteikia vertingų įžvalgų apie CO2 surinkimą, bet ir sudaro pagrindą būsimiems tyrimams ir technologijų plėtrai CO2 mažinimo srityje. Todėl tai yra perspektyvus MOF panaudojimo efektyviam šiltnamio efektą sukeliančių dujų surinkimui pavyzdys.