Vand var en vinder i opsamling af kuldioxid

Klimabekymringer går hånd i hånd med CO ₂ emissioner bekymringer. Emissionerne ramte et all-time high sidste år. CO ₂ niveauet i atmosfæren kan være højere end det har været i 3 millioner år.

Kulfangst vil sandsynligvis være nødvendigt for at reducere CO -niveauet ₂ i atmosfæren. For at opnå det, vi har brug for teknologien og materialerne til at klare arbejdet. For nylig er en lovende og overraskende ny kandidat dukket op.

"Resultaterne er først og fremmest vigtige med hensyn til klimaforandringer, "siger professor Liyuan Deng ved det norske universitet for videnskab og teknologi (NTNU) Institut for Kemiteknik.

Professor Deng leder arbejdet i membranforskningsgruppen på NTNU, og deres resultater vinder opmærksomhed.

Kraftværker, der bruger fossile brændstoffer, kræver en membran, der kan filtrere emissionerne og adskille kulstoffet. Disse membraner skal være både gennemtrængelige for CO ₂ og også adskille CO ₂ fra de andre gasser, såsom nitrogen.

"Vi troede ikke, at dette membranmateriale ville være egnet, «siger Deng.

Men et enkelt træk ændrede det. Den håbløse membrankandidat havde brug for et andet stof for at fungere korrekt. Dette andet stof var simpelthen - vand.

Ved at sænke membranen i vand og derefter tørre den ud igen, membranen gennemgik en ændring. CO ₂ trængte ind i membranen meget mere effektivt, og membranen var noget bedre til at filtrere nitrogen ud.

NPG Asia Materials , et tidsskrift i gruppen Nature, for nylig offentliggjort en artikel om NTNU -forskningen. Forfatterne skrev, at "disse nanostrukturerede membraner udgør lovende kandidater til gasadskillelsesteknologier rettet mod CO ₂ fange."

TESET

Det pågældende materiale er en polymer. Polymerer er relativt billige og lette at lave. Mange forskere betragter dem derfor som lovende kandidater til at adskille forskellige gasser i stor skala, der vil være nødvendige for at klare klimaændringer. Membranerne skal også være stabile og holdbare.

En polymer er et stof, der består af langkædede molekyler. Mange plastmaterialer er polymerer, men de findes også i naturen som proteiner, cellulose og glas, for eksempel.

Denne særlige polymer bærer navnet poly [tert-butylstyren-b- (ethylen-alt-propylen) -b- (styren-r-styrensulfonat) -b- (ethylen-alt-propylen) -b-tert-butylstyren].

Heldigvis, nogen gav det kaldenavnet TESET i stedet. Materialet er allerede i kommerciel brug og er derfor let tilgængeligt.

"Firmaet, der har patentet, er interesseret i dette nye anvendelsesområde, «siger Deng.

Membrane Research Laboratory på NTNU er vært for den eneste gruppe i Norge, der studerer membraner fra polymerer, der kan bruges til at filtrere CO ₂ fra luften. Nogle individuelle forskere arbejder med de samme materialer, mens andre grupper kigger på uorganiske membraner. Forskningen om membraner i Norge som helhed er ret avanceret, og måske endda banebrydende, ifølge professoren.

Denne særlige forskning er en del af Horisont 2020, EU's rammeprogram for forskning og innovation.

Gruppen arbejder også på andre lovende kandidater til CO ₂ filtrering. Blandt disse er membraner fremstillet af grafenoxid. Graphene er verdens tyndeste og stærkeste materiale. Det består af et lag carbonatomer organiseret i et sekskantet mønster. Materialet har mange spændende egenskaber, og flere grupper på NTNU ser på de praktiske anvendelsesområder for det.

Alle de offentliggjorte resultater og artikler fra membranforskningsgruppen i forbindelse med Horizon 2020 er frit tilgængelige for offentligheden, og Trondheim -laboratoriet er åbent for forskere fra hele verden til at udføre eksperimenter, så længe de modtager tilladelse og støtte fra EU ECCSEL -projektet.