Dodano: 09 sierpnia 2022r.

Opracowano prosty i tani materiał do wychwytywania dwutlenku węgla

Wykorzystując niedrogi związek zwany melaminą chemicy opracowali tani, łatwy i energooszczędny materiał do wychwytywania dwutlenku węgla. Materiał ten będzie można zastosować do wyłapywania CO2 z kominów zakładów przemysłowcy czy z układów wydechowych samochodów.

Opracowano prosty i tani materiał do wychwytywania dwutlenku węgla

 

Nowo opracowana przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley metoda może okazać się prostym i tanim rozwiązaniem wychwytywania dwutlenku węgla w kominach, a nawet rurach wydechowych samochodów. Technologia mogłaby być wykorzystywana w celu wychwytywania emisji nie tylko ze spalin samochodowych, ale też innych ruchomych źródeł CO2.

Opis i rezultaty badań opublikowano w czasopiśmie „Science Advances” (DOI: 10.1126/sciadv.abo6849).

Tania technologia do wychwytywania CO2

Nowy materiał jest prosty w produkcji, wymaga przede wszystkim szeroko dostępnego na rynku proszku melaminowego, który dziś kosztuje około 40 dolarów za tonę oraz formaldehydu i kwasu cyjanurowego.

- Myśleliśmy o materiale do wychwytywania węgla, który pochodziłby ze źródeł naprawdę tanich i łatwych do zdobycia. I tak postanowiliśmy zacząć od melaminy – mówi Jeffrey Reimer, profesor z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i jeden z autorów pracy.

Melamina razem ze wspomnianymi dodatkami tworzy porowaty materiał, który wychwytuje dwutlenek węgla z wydajnością porównywalną do tzw. sieci metaloorganicznych. Chemicy z UC Berkeley intensywnie badają sieci metaloorganiczne. Pierwsze z nich powstały w 2015 roku, a kolejne wersje okazały się jeszcze bardziej wydajne w usuwaniu dwutlenku węgla z gazów.

Główny autor pracy dr Haiyan Mao powiedział, że materiały oparte na melaminie wykorzystują znacznie tańsze składniki, są łatwiejsze do wykonania i są bardziej wydajne energetycznie niż wspomniane sieci metaloorganiczne. Niski koszt nowo opracowanego materiały na bazie melaminy oznacza, że mógłby on zostać szeroko wdrożony. Było to głównym celem autorów pracy.

Zmiany klimatyczne

Chociaż wyeliminowanie spalania paliw kopalnych jest niezbędne do powstrzymania zmian klimatycznych, ważną strategią przejściową jest wychwytywanie emisji dwutlenku węgla i przechowywanie go pod ziemią lub przekształcanie w produkty użytkowe. Departament Energii USA ogłosił już projekty o łącznej wartości 3,18 miliarda dolarów, których celem jest pobudzenie zaawansowanych i komercyjnie skalowalnych technologii wychwytywania, wykorzystywania i sekwestracji dwutlenku węgla. Ostatecznym celem USA jest zerowa emisja dwutlenku węgla netto do 2050 roku.

Jednak wychwytywanie dwutlenku węgla jest dalekie od użytku komercyjnego. Najlepsza obecnie technika polega na przepuszczaniu gazów spalinowych przez ciekłe aminy, które wiążą CO2. Wymaga to jednak dużych ilości energii i jest drogie.

Natomiast nowy materiał z melaminy wychwytuje CO2 w temperaturze około 40 stopni Celsjusza, czyli nieco powyżej temperatury pokojowej, i uwalnia go w temperaturze 80 stopni Celsjusza, poniżej temperatury wrzenia wody. Oszczędność energii wynika z braku konieczności podgrzewania substancji do wysokich temperatur. Dodatek kwasu cyjanurowego pozwolił również na wielokrotne wykorzystanie materiału.

Zdaniem badaczy wszystkie praktyczne aspekty wskazują na to, że ten niewiarygodnie tani i łatwy do wykonania materiał może być stosowany powszechnie. Naukowcy obecni kontynuują „podrasowywanie” nowej technologii, aby poprawić wydajność wychwytywania CO2.

 

Źródło: University of California, Berkeley, fot. PxHere