Revolusjonerende CO2-fangst: Nytt materiale kan redde industrien!

Revolusjonerende CO2-fangst: Nytt materiale kan redde industrien!

I dagens forskning på CO2-fangst er fokuset på innovative materialer, spesielt metall-organiske rammeforbindelser (MOF). En aktuell studie av Helmholtz Center Dresden-Rossendorf, det tekniske universitetet i Dresden og Maria Curie-Skłodowska-universitetet i Lublin viser de lovende egenskapene til den nyutviklede MOF kalt Calgary Framework 20 (CALF-20). Resultatene, publisert i tidsskriftet Small, fremhever CALF-20s evner i CO2-absorpsjon under ulike miljøforhold.

Gitt det presserende behovet for å fjerne karbondioksid fra industrielle utslipp, stiller industrien i økende grad spørsmål om kostnadseffektive løsninger for å fange og lagre denne klimagassen. CALF-20 skiller seg ut på grunn av sin høye absorpsjonskapasitet for CO2 og lave energibehov for regenerering, noe som gjør den til en ideell kandidat for reelle bruksområder. Forskningen, finansiert av den tyske forskningsstiftelsen, fremhever lav vanninterferens, et vanlig problem med konvensjonelle adsorbenter som aktivert karbon og zeolitter, som ofte er ineffektive i fuktige miljøer.

Spesielle egenskaper til CALF-20

En av de enestående egenskapene til CALF-20 er dens evne til å effektivt fange CO2 selv under delvis fuktighet. Studien viser at materialet adsorberer CO2 fortrinnsvis fremfor vann, noe som er spesielt viktig under moderat fuktige forhold. Denne evnen har blitt undersøkt gjennom ulike eksperimentelle teknikker som positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) og in situ pulverrøntgendiffraktometri (PXRD).

PALS-analyse avslørte at CO2 vedtar et strukturert arrangement i nanoporene til CALF-20, noe som er avgjørende for effektiviteten av adsorpsjon. Det ble også funnet at ved ulike fuktighetsnivåer oppstår ulike aggregattilstander av vann, som igjen påvirker CO2-absorpsjonen. Spesielt opprettholder CALF-20 betydelig adsorpsjonskapasitet ved relativ luftfuktighet under 40 prosent, noe som fremhever dens egnethet for ulike industrielle miljøer.

Track record og industriell bruk

Parallelt med denne forskningen har University of Calgary, i samarbeid med gassseparasjonsindustrien, lansert en kommende testprosedyre for CO2-fangst. Her brukes det nyutviklede sorbentmaterialet CALF-20, som ble testet i en sementfabrikk i Vancouver. De første resultatene viser at opptil 95 prosent av CO2 med hell kunne fjernes fra eksosstrømmene. CALF-20 har oppdaget ett tonn CO2 per dag siden januar, noe som understreker dens praktiske anvendelighet.

Disse prestasjonene fremhever teknologiens globale innvirkning på karbonutslippsnæringer, spesielt i energiintensive regioner som Alberta. Kalibreringen og skaleringen av denne teknologien ble oppnådd gjennom samarbeid med forskere fra forskjellige disipliner, inkludert Dr. Arvind Rajendran og Dr. Tom Woo, og det er gjort betydelige fremskritt med å implementere materialet i industrielle prosesser.

Oppsummert gir de omfattende studiene på CALF-20 ikke bare verdifull innsikt i CO2-fangst, men danner også grunnlaget for fremtidig forskning og teknologisk utvikling innen CO2-reduksjon. Det er derfor et lovende eksempel på bruk av MOF-er i effektiv fangst av klimagasser.