Captarea revoluționară a CO2: noul material ar putea salva industria!

Captarea revoluționară a CO2: noul material ar putea salva industria!

În cercetările actuale privind captarea CO2, accentul se pune pe materialele inovatoare, în special pe compușii cadru metalo-organici (MOF). Un studiu actual al Centrului Helmholtz Dresden-Rossendorf, Universitatea Tehnică din Dresda și Universitatea Maria Curie-Skłodowska din Lublin arată proprietățile promițătoare ale noului MOF dezvoltat numit Calgary Framework 20 (CALF-20). Rezultatele, publicate în revista Small, evidențiază capacitățile CALF-20 în absorbția CO2 în diferite condiții de mediu.

Având în vedere nevoia urgentă de a elimina dioxidul de carbon din emisiile industriale, industria își pune tot mai multe întrebări despre soluții rentabile pentru captarea și stocarea acestui gaz cu efect de seră. CALF-20 se remarcă prin capacitatea sa mare de absorbție a CO2 și prin cerințele reduse de energie pentru regenerare, ceea ce îl face un candidat ideal pentru aplicații reale. Cercetarea, finanțată de Fundația Germană de Cercetare, evidențiază interferența scăzută a apei, o problemă comună cu adsorbanții convenționali, cum ar fi carbonul activat și zeoliții, care sunt adesea ineficienți în mediile umede.

Proprietăți speciale ale CALF-20

Una dintre caracteristicile remarcabile ale CALF-20 este capacitatea sa de a capta eficient CO2 chiar și în condiții de umiditate parțială. Studiul arată că materialul absoarbe CO2 de preferință față de apă, ceea ce este deosebit de important în condiții moderat umede. Această capacitate a fost investigată prin diferite tehnici experimentale, cum ar fi spectroscopia de anihilare a pozitronilor (PALS) și difractometria in situ cu raze X pe pulbere (PXRD).

Analiza PALS a arătat că CO2 adoptă un aranjament structurat în nanoporii CALF-20, care este crucial pentru eficiența adsorbției. De asemenea, s-a constatat că la diferite niveluri de umiditate apar diferite stări agregate ale apei, care la rândul lor influențează absorbția CO2. În special, CALF-20 menține o capacitate semnificativă de adsorbție la umiditate relativă sub 40%, subliniind adecvarea sa pentru diverse medii industriale.

Antecedente și aplicații industriale

În paralel cu această cercetare, Universitatea din Calgary, în parteneriat cu industria de separare a gazelor, a lansat o viitoare procedură de testare a captării CO2. Aici este folosit materialul absorbant nou dezvoltat CALF-20, care a fost testat într-o fabrică de ciment din Vancouver. Rezultatele inițiale arată că până la 95% din CO2 ar putea fi eliminat cu succes din fluxurile de evacuare. CALF-20 detectează o tonă de CO2 pe zi din ianuarie, subliniind aplicabilitatea sa practică.

Aceste realizări evidențiază impactul global al tehnologiei asupra industriilor care emit carbon, în special în regiunile consumatoare de energie, cum ar fi Alberta. Calibrarea și scalarea acestei tehnologii au fost realizate prin colaborarea oamenilor de știință din diverse discipline, inclusiv dr. Arvind Rajendran și dr. Tom Woo, au fost facilitate și s-au făcut progrese semnificative în implementarea materialului în procesele industriale.

Pe scurt, studiile cuprinzătoare privind CALF-20 nu numai că oferă perspective valoroase asupra captării CO2, dar formează și baza pentru viitoarele cercetări și dezvoltări tehnologice în domeniul reducerii CO2. Prin urmare, este un exemplu promițător de utilizare a MOF-urilor în captarea eficientă a gazelor cu efect de seră.