Revolucionarno zajemanje CO2: Nov material bi lahko rešil industrijo!

Revolucionarno zajemanje CO2: Nov material bi lahko rešil industrijo!

V trenutnih raziskavah o zajemanju CO2 je poudarek na inovativnih materialih, zlasti kovinsko-organskih spojinah (MOF). Trenutna študija Helmholtz Center Dresden-Rossendorf, Tehnične univerze v Dresdnu in Univerze Maria Curie-Skłodowska v Lublinu prikazuje obetavne lastnosti na novo razvitega MOF, imenovanega Calgary Framework 20 (CALF-20). Rezultati, objavljeni v reviji Small, poudarjajo zmogljivosti CALF-20 pri absorpciji CO2 v različnih okoljskih pogojih.

Zaradi nujne potrebe po odstranitvi ogljikovega dioksida iz industrijskih emisij se industrija vse pogosteje sprašuje o stroškovno učinkovitih rešitvah za zajemanje in shranjevanje tega toplogrednega plina. CALF-20 izstopa zaradi svoje visoke absorpcijske sposobnosti za CO2 in nizkih potreb po energiji za regeneracijo, zaradi česar je idealen kandidat za realne aplikacije. Raziskava, ki jo je financirala nemška raziskovalna fundacija, poudarja nizke motnje vode, ki je pogosta težava pri običajnih adsorbentih, kot sta aktivno oglje in zeoliti, ki so pogosto neučinkoviti v vlažnem okolju.

Posebne lastnosti CALF-20

Ena od izjemnih lastnosti CALF-20 je njegova sposobnost učinkovitega zajemanja CO2 tudi pri delni vlažnosti. Študija kaže, da material adsorbira CO2 prednostno kot vodo, kar je še posebej pomembno v zmerno vlažnih razmerah. Ta sposobnost je bila raziskana z različnimi eksperimentalnimi tehnikami, kot sta pozitronska anihilacijska življenjska spektroskopija (PALS) in in situ rentgenska difraktometrija prahu (PXRD).

Analiza PALS je pokazala, da ima CO2 strukturirano razporeditev v nanoporah CALF-20, kar je ključnega pomena za učinkovitost adsorpcije. Ugotovljeno je bilo tudi, da pri različnih stopnjah vlažnosti nastajajo različna agregatna stanja vode, ki posledično vplivajo na absorpcijo CO2. Zlasti CALF-20 ohranja pomembno adsorpcijsko zmogljivost pri relativni vlažnosti pod 40 odstotkov, kar poudarja njegovo primernost za različna industrijska okolja.

Dosežek in industrijska uporaba

Vzporedno s to raziskavo je Univerza v Calgaryju v sodelovanju z industrijo za ločevanje plinov sprožila prihajajoči testni postopek za zajemanje CO2. Tu se uporablja na novo razvit sorbent CALF-20, ki je bil testiran v cementarni v Vancouvru. Prvi rezultati kažejo, da je mogoče iz izpušnih tokov uspešno odstraniti do 95 odstotkov CO2. CALF-20 od januarja zaznava eno tono CO2 na dan, kar potrjuje njegovo praktično uporabnost.

Ti dosežki poudarjajo globalni vpliv tehnologije na industrije z emisijami ogljika, zlasti v energetsko intenzivnih regijah, kot je Alberta. Umerjanje in skaliranje te tehnologije je bilo doseženo s sodelovanjem znanstvenikov iz različnih strok, vključno z dr. Arvindom Rajendranom in dr. Tomom Woojem, pri čemer je bil dosežen pomemben napredek pri implementaciji materiala v industrijske procese.

Če povzamemo, obsežne študije o CALF-20 ne zagotavljajo le dragocenih vpogledov v zajemanje CO2, ampak so tudi podlaga za prihodnje raziskave in tehnološki razvoj na področju zmanjševanja CO2. Zato je obetaven primer uporabe MOF pri učinkovitem zajemanju toplogrednih plinov.