Metaller supplerer en lovende metode til at begrave skadeligt kuldioxid under havet

Der er en global race om at reducere mængden af ​​skadelige gasser i vores atmosfære for at bremse tempoet i klimaændringer, og en måde at gøre det på er gennem kulstofopsamling og -binding - at suge kulstof ud af luften og begrave det. På dette tidspunkt, imidlertid, vi fanger kun en brøkdel af det kulstof, der er nødvendigt for at få nogen form for indhug i klimaforandringerne.

Forskere fra University of Texas i Austin, i partnerskab med ExxonMobil, har gjort en ny opdagelse, der kan gå langt i at ændre det. De har fundet en måde at overbelaste dannelsen af ​​kuldioxidbaserede krystalstrukturer, der en dag kunne gemme milliarder af tons kulstof under havbunden i århundreder, hvis ikke for evigt.

"Jeg betragter kulstofopsamling som en forsikring for planeten, "sagde Vaibhav Bahadur (VB), en lektor ved Cockrell School of Engineering's Walker Department of Mechanical Engineering og hovedforfatteren af ​​et nyt papir om forskningen i ACS Bæredygtig kemi og teknik . "Det er ikke længere nok at være kulstofneutral, vi skal være CO2 -negative for at fortryde skader, der er sket på miljøet i løbet af de sidste årtier. "

Disse strukturer, kendt som hydrater, dannes, når kuldioxid blandes med vand ved højt tryk og lav temperatur. Vandmolekylerne orienterer sig igen og fungerer som bure, der fanger CO ₂ molekyler.

Men processen starter meget langsomt - det kan tage timer eller endda dage at få reaktionen startet. Forskergruppen fandt ud af, at når de tilføjede magnesium til reaktionen, hydrater dannet 3, 000 gange hurtigere end den hurtigste metode, der bruges i dag, så hurtigt som et minut. Dette er det hurtigste hydratdannelsestempo, der nogensinde er dokumenteret.

"Den topmoderne metode i dag er at bruge kemikalier til at fremme reaktionen, "Sagde Bahadur." Det virker, men det er langsommere, og disse kemikalier er dyre og ikke miljøvenlige. "

Hydraterne dannes i reaktorer. I praksis, disse reaktorer kunne indsættes på havbunden. Ved hjælp af eksisterende carbon capture -teknologi, CO ₂ ville blive plukket fra luften og ført til undervandsreaktorerne, hvor hydraterne ville vokse. Stabiliteten af ​​disse hydrater reducerer truslen om lækager i andre metoder til kulstoflagring, såsom at injicere den som en gas i forladte gasbrønde.

At finde ud af, hvordan man reducerer kulstof i atmosfæren, er omtrent lige så stort et problem, som der er i verden lige nu. Og stadigvæk, Bahadur siger, der er kun få forskergrupper i verden, der ser på CO ₂ hydrater som en mulig kulstofopbevaringsmulighed.

"Vi fanger kun omkring en halv procent af den mængde kulstof, vi skal bruge i 2050, "Sagde Bahadur." Dette fortæller mig, at der er masser af plads til flere muligheder i spanden med teknologier til opsamling og lagring af kulstof. "

Bahadur har arbejdet med hydratforskning siden han ankom til UT Austin i 2013. Dette projekt er en del af et forskningspartnerskab mellem ExxonMobil og Energy Institute i UT Austin.

Forskerne og ExxonMobil har indgivet en patentansøgning for at kommercialisere deres opdagelse. Næste, de planlægger at tackle spørgsmål om effektivitet - at øge mængden af ​​CO ₂ der omdannes til hydrater under reaktionen - og etablerer kontinuerlig produktion af hydrater.

Bahadur ledede holdet, som også omfatter Filippo Mangolini, en adjunkt i Walker Department of Mechanical Engineering. Andre teammedlemmer inkluderer:Fra Walker Department of Mechanical Engineering, Aritra Kar, Palash Vadiraj Acharya og Awan Bhati; fra Texas Materials Institute ved UT Austin, Hugo Celio; og forskere fra ExxonMobil.