Nanotechnologia

"Gąbki" wiążące węgiel pomogą zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych

gąbki-cornell W walce z globalnym ociepleniem wychwytywanie węgla poprzez przekształcanie go w dwutlenek węgla jest popularne ale standardowe procedury są wysoce toksyczne i nieefektywne. Naukowcy z Cornell University zaproponowali rozwiązanie polegające na zastosowaniu “gąbek” zdolnych wiązać węgiel, które nie tylko wykazywały wysoką skuteczność w przeprowadzaniu tego procesu, ale też niska toksyczność co daje nadzieję na rozwój tej technologii.

Zespół badawczy kierowany przez Emmanuela Giannelisa,  wynalazł proszek, który wychwytuje dwutlenek węgla równie dobrze lub nawet lepiej niż podobne produkty przemysłu. Publikacja z ich wynikami, współautorami której są Genggeng Qi i Liling Fu, pojawił w grudniu w Nature Communications.

Metoda wychwytywania stosowana do tej pory w instalacjach spalania węgla to oczyszczanie z zastosowaniem amin, w którym gazy spalinowe zawierające dwutlenek węgla przepuszczane są przez zbiorniki zawierające ciekłe aminy lub związki aminowe zdolne do pochłaniania większości wytworzonego w procesie spalania CO2. Bogaty w węgiel gaz jest następnie odprowadzany lub kierowany do ponownego użycia. Niestety, roztwór amin jest wysoce korozyjny i wymaga zastosowania kosztownych pojemników.

Od 2008 roku badacze pracują nad lepszą i bezpieczniejszą metodą wychwytu węgla i maja za sobą już kilka sprawdzonych rozwiązań. Ostatnie z nich to krzemionkowe rusztowanie  zawierające sorbent z porami wielkości rzędu nanometrów, które dodawane było do roztworu amin nasiąkały i częściowo twardniały. Gotowym produktem był stabilny, suchy, biały proszek, który wychwytywał dwutlenek węgla nawet w obecności wilgoci.

Stałe sorbenty aminowe są stosowane w wychwytywaniu dwutlenku węgla – powiedział Giannelis – Jednak rusztowania są często jedynie fizycznym wsparciem dla amin a same sorbenty są z czasem tracone co powoduje zmniejszenie efektywności procesu i zwiększa koszty operacji.

Z tego własnie powodu naukowcy zdecydowali się na doprowadzenie wzrostu amin na powierzchni sorbentu, co doprowadziło do chemicznego związania tych związków z rusztowaniem i tym samym umożliwiło ograniczenie strat.

Kolejnym krokiem w tych badaniach będzie optymalizacja składu sorbentu oraz zastosowanie wynalazku do modernizacji elektrowni należącej do Cornell University. Niewykluczone też, że pokazana zostanie przedsiębiorcom, gdyż, jak deklarują jej twórcy, może być stosowana na małą skalę np. w szklarniach, gdzie przechwycony dwutlenek węgla może zostać zastosowany do pobudzenia wzrostu roślin.

Poczyniliśmy wielkie postępy w zrównoważonym rozwoju, w szczególności w obszarach dostaw energii z alternatywnych źródeł – powiedział KyuJung Whang, wicedyrektor Cornell University po wysłuchaniu prezentacji rozwiązania proponowanego przez zespół Emmanuela Giannelisa

Jak rozwinie się ten projekt dowiemy się z kolejnych doniesień.

Źródło informacji i ilustracji: http://news.cornell.edu

Podobne artykuły

Naukowcy uzyskali drewnianą gąbkę węglową odporną na wielokrotne ściskanie i inne ekstremalne oddziaływania mechaniczne. Ich praca została opisana w czasopiśmie Chem (The Journal of Organic Chemistry).  Dzięki równowadze między miękkością i wytrzymałością, jaką...
Grupa naukowców opracowała nową metodę produkcji powierzchni mikro o trójwymiarowej strukturze. Powierzchnie te, stworzone z nanorurek węglowych, wykazują wiele ciekawych właściwości, np. kontrolowaną wytrzymałość i sztywność mechaniczną oraz zdolność do odpychania wody w konkretnym kierunku. „Udało...