Læskedrikkebiprodukter kan reducere den globale opvarmning

Professor i kemi Craig Teague og hans studerende har opdaget, at biprodukterne fra læskedrikke kan hjælpe med at reducere den globale opvarmning.

Et team af forskere fra Cornell College arbejdede sammen med andre eksperter ved Oak Ridge National Laboratory i Tennessee om ideen, der startede i 2016, og deres endelige konklusioner blev publiceret i tidsskriftsartiklen "Microporous and hollow carbon spheres derived from soft drinks:Promising CO ₂ separationsmaterialer" i april 2019. Deres nye forskning viser, at biprodukterne fra nogle læskedrikke faktisk fjerner kuldioxid, en gas, der vides at opvarme planeten, fra gasstrømme.

"I denne forskning, vi ser på at gøre ét affaldsmateriale til noget af værdi, "Teague sagde." Vi kiggede på sodavand - spurgte vi måske, hvordan vi kunne gøre det affald nyttigt ved at lave en simpel proces i laboratoriet og fjerne kulstoffet? Det kulstof, forresten, vi syntetiserede det, har små porer, som er i stand til at fange kuldioxid. "

Ifølge teamets forskning, sodavandsproduktion genererer store mængder affaldsstrømme, både i form af udløbne drikkevarer og affald fra produktionsprocessen. Gruppen udvalgte fire forskellige sodavand tilfældigt:Coca-Cola, Push Orange, Diet Mountain Dew, og Diet Pepsi. I laboratoriet, de reducerede læskedrikke til kulstofpulver ved hjælp af en enkel, hydrotermisk synteseproces. Det resterende kulstofpulver har mikroporer eller små rum, der fanger kuldioxiden.

De fandt deres bedste resultater med Push Orange og Mountain Dew – begge drinks med citronsyre. Teague siger, at deres resultater er karakteristiske, fordi de fleste materialer kræver brug af skrappe kemikalier for at skabe det mikroporøse materiale, der kan opfange kuldioxiden. Læskedrikkene gjorde det på egen hånd gennem den simple synteseproces. De var også overraskede over at finde et hult hulrum i nogle af deres kulstofkugler.

Caitlin Stieber '18, Zoe Mann '17, og Ben Williamson '15 hjalp med forskningen. Alle tre er opført som forfattere på den endelige tidsskriftsartikel. Stieber siger, at hun nød at tage noget simpelt, som sodavand fra en salgsautomat, og gøre det til noget, der kunne hjælpe med den globale opvarmning.

"Vi fandt ud af, at sodapulverne var i stand til at optage mere gas end næsten noget materiale, de nogensinde havde målt [i forskergruppens laboratorium], " sagde Stieber. "En af målingerne undersøgte, hvor meget kuldioxid der ville binde til materialet og med det instrument, vi brugte, pulveret var den næsthøjeste måling, de nogensinde havde registreret. Det var en stor ting, fordi det var så nemt at lave."

Mens industrier i øjeblikket har måder at adskille kuldioxid fra emissioner, Teague siger, at de ikke er særlig energieffektive og kan være ætsende. Han siger, når vi bevæger os mod vedvarende energiressourcer, verden er stadig afhængig af fossile brændstoffer og vil sandsynligvis i en overskuelig fremtid. Derfor, det er vigtigt at undersøge andre muligheder for at fjerne CO ₂ fra affaldsstrømme, der løber ud i atmosfæren.

"På dette tidspunkt, forskere rundt om i verden forfølger flere forskellige eksperimentelle tilgange, fordi vi ikke ved, hvilken der i sidste ende vil vise sig at være bedst, eller hvilken der kan være bedst til bestemte applikationer, "Sagde Teague.

Cornell College kemiprofessor nød at arbejde med sine studerende for at finde nye svar på dette mangeårige spørgsmål om, hvordan man reducerer kuldioxidemissioner.

"Denne slags muligheder er virkelig vigtige for studerende, fordi vi ikke kender svarene på de spørgsmål, vi arbejder på, " sagde Teague. "Jeg har ideer til, hvordan jeg tror, ​​det vil gå, men det er op til os at finde ud af det. Det er virkelig vigtigt, fordi det er sådan, videnskab fungerer, når eleverne begynder at udforske kandidatskolen og fremtidige forskningsmuligheder."

Teague siger, at denne sodavandsmetode til kuldioxidseparering langt fra er klar til industriel brug, men denne nye forskning tager kemikere et skridt på vej mod at finde et omkostningseffektivt affaldsprodukt, der virkelig kan gøre en forskel for fremtiden.