Australske forskere satte rekord for kuldioxidopsamling

Forskere fra Monash University og CSIRO har sat rekord for kuldioxidopsamling og -lagring (CCS) ved hjælp af teknologi, der ligner en svamp fyldt med små magneter.

Ved at bruge en Metal Organic Frameworks (MOF'er) nanokomposit, der kan regenereres med bemærkelsesværdig hastighed og lave energiomkostninger, forskere har udviklet svampelignende teknologi, der kan opfange kuldioxid fra en række kilder, selv direkte fra luften.

Den magnetiske svamp bruges til at fjerne kuldioxid ved hjælp af de samme teknikker som induktionskogeplader ved at bruge en tredjedel af energien end nogen anden rapporteret metode.

Lektor Matthew Hill (CSIRO og Institut for Kemiteknik, Monash University) og Dr. Muhammad Munir Sadiq (Institut for Kemiteknik, Monash University) ledede denne forskning.

I undersøgelsen, udgivet i Cell Rapporter Fysisk Videnskab , forskere designet et unikt adsorberende materiale kaldet M-74 CPT@PTMSP, der leverede rekordlave energiomkostninger på kun 1,29 MJ kg-1CO2, 45 procent under kommercielt anvendte materialer, og den bedste målte CCS-effektivitet.

MOF'er er en klasse af forbindelser bestående af metalioner, der danner et krystallinsk materiale med det største overfladeareal af ethvert kendt materiale. Faktisk, MOF'er er så porøse, at de kan passe til hele overfladen af ​​en fodboldbane i en teske.

Denne teknologi gør det muligt at opbevare, adskille, frigive eller beskytte værdifulde varer, gør det muligt for virksomheder at udvikle produkter af høj værdi.

"Globale bekymringer over det stigende niveau af drivhusgasemissioner og den tilhørende miljøpåvirkning har ført til fornyede opfordringer til emissionsreduktion og udvikling af grønne og vedvarende alternative energikilder, " sagde lektor Hill.

"Imidlertid, eksisterende kommercielle kulstoffangstteknologier bruger aminer som monoethanolamin, som er stærkt ætsende, energiintensiv og opfanger en begrænset mængde kulstof fra atmosfæren.

"Vores forskning viser den laveste rapporterede regenereringsenergi beregnet for enhver fast porøs adsorbent, inklusive monoethanolamin, piperazin og andre aminer. Dette gør det til en billig metode, der kan parres med vedvarende solenergi til at opfange overskydende kuldioxid fra atmosfæren.

"I bund og grund, vi kan fange CO2 hvor som helst. Vores nuværende fokus er på indfangning direkte fra luften i såkaldte negative emissionsteknologier."

For MOF'er, der skal bruges i CCS-applikationer, det er vigtigt at have materialer, der let kan fremstilles med god stabilitet og ydeevne.

Stabiliteten af ​​M-74 CPT@PTMSP blev evalueret ved at estimere mængden af ​​CO2 og H2O, der blev opfanget og frigivet via forskernes magnetiske induktionssvingadsorptionsproces (MISA) over 20 på hinanden følgende cyklusser.

Regenereringsenergien beregnet for M-74 CPT@PTMSP er den laveste rapporterede for nogen fast porøs adsorbent. Ved magnetfelter på 14 og 15 mT, regenereringsenergien beregnet for M-74 CPT var 1,29 og 1,44 MJ kg CO2-1.