Loading

Новый материал улавливает углерод, сохраняя до 50% энергии

Создано 17.03.2015 09:20
Автор: Natali

Новый материал улавливает углерод, сохраняя до 50% энергии. Facepla.net последние новости экологии
Химики Калифорнийского университета в Беркли сделали большой шаг в технологии улавливания СО2 благодаря материалу, который может также легко и эффективно удалить углерод из воздуха в подводной лодке, как и от загрязненных выбросов на угольной электростанции.

Материал высвобождает диоксид углерода при более низких температурах, чем в момент улавливания, потенциально уменьшая наполовину или больше количество энергии, потребляемое в процессе очистки воздуха при использовании существующих технологий. Освобождение CO2 может проводится под землей, с помощью техники, называемой секвестирование, или, в случае подводной лодки, непосредственно в море.

«15% углекислого газа поступает от электростанций, поэтому процесс улавливания CO2 будет масштабным», говорит ведущий автор Джеффри Лонг (Jeffrey Long), профессор Калифорнийского университета в Беркли химии и старший научный сотрудник факультета Национальной лаборатории Лоренса Беркли. «С помощью устройств, произведенных из этих новых материалов, размеры которых могут быть намного меньше существующих аналогов, что делает капитальные затраты, а также значительно снижает эксплуатационные расходы».

Материал - металлоорганическая структура, модифицированная азотными соединениями, называемыми диаминами, может быть использован для удаления диоксида углерода из воздуха при нормальной температуре (20°С) воздуха подводной лодки, или, например, при 50 ° С – температуре дымовых газов электростанций.

«Материал отлично бы работал где-то, наподобие Международной космической станции», говорит Лонг.
Хотя электростанциям сейчас не требуется улавливать углекислый газ из своих выбросов, в конечном итоге технология будет необходима для того, чтобы замедлить темпы изменения климата, вызванного сжиганием ископаемого топлива. Если уровень CO2 планеты станет выше, чем сегодня, то потребуется удалять CO2 непосредственно из атмосферы, чтобы планета была пригодна для жизни.

Лонг и его коллеги описывают принцип работы нового материала в журнале Nature.

Электростанции, которые улавливают CO2 сегодня используют старую технологию, в результате чего дымовые газы пропускают через органические амины, растворенные в воде, где диоксид углерода связывается с ними. Затем жидкость нагревают до 120-150 градусов Цельсия (250-300 градусов по Фаренгейту) чтобы высвободить газ, после чего жидкость используют повторно. Весь процесс является дорогостоящим: он потребляет около 30% вырабатываемой электроэнергии.

Новый материал может улавливать углекислый газ при различных температурах, в зависимости от того, как синтезируются диамины. При этом высвобождение углекислоты происходит при температуре всего на 50°С выше, чем так, при которой он был связан, что намного привлекательнее температуры в 80-110°С у стандартной технологии водного раствора аминов. Поскольку металлоорганические структуры твердые, это так же влияет на энергоемкость процесса, исключая необходимость нагрева жидкости.

Материал состоит из металлов - в данном случае, магния или марганца - с органическими соединениями, которые вместе образуют пористую структуру с микроскопическими параллельными каналами.

«Этот материал уникален тем, что он связывает CO2 в качестве действующего механизма», рассказывает Лонг. «Когда первый СО2 начинает адсорбироваться под определенным давлением это начинает очень резко увеличивать скорость поглощения и приводит к моментальному насыщению структуры. Это полностью отличается от любого способа поглощения углекислого газа при помощи аминов».

Facepla.net по материалам: newscenter.berkeley.edu

Author: Natali

Комментарии: