Углерод и деньги прямо из воздуха: учёные представили новый метод улавливания углекислого газа
Учёные дополнили метод улавливания углерода, при котором извлекают CO2, то есть углекислый газ, прямо из воздуха. В Северо-Западном университете (Northwestern), штат Иллинойс, предложили технологию прямого захвата углерода из атмосферы, при которой используется ряд веществ-ионов, чтобы улавливать CO2 при низкой влажности и высвобождать при высокой.
Используя технологию, основанную на естественных изменениях влажности, учёные выявили несколько новых ионов, которые способствуют низкоэнергетическому (при естественных условиях) связыванию углерода. Актуальность научной работы состоит в том, что мировое сообщество постепенно переходит к обезуглероживанию промышленных производств. И некоторые правительства выделяют на это гранты и кредиты, так что выражение «из воздуха» играет всеми экономическими гранями.
При традиционном улавливании углерода CO2 собирают непосредственно у мест его выброса при технологических процессах с высоким содержанием элемента. А так называемое «прямое улавливание воздуха» (DAC) имеет дело с извлечением углерода из атмосферы вообще. Новый метод приобретает всё большее значение по мере того, как зависимость экономик от ископаемого топлива ослабевает, так что попутно уменьшается необходимость улавливать углерод непосредственно у мест его выбросов. А улавливать углерод хочется, особенно когда на это выделяют средства.
В новом исследовании учёные Северо-Западного университета описали подход, который позволяет удалять углерод практически где угодно. Научную статью об этом опубликовали в журнале Environmental Science and Technology. Её соавторы — профессор материаловедения и инженерного дела Винаяк Дравид и учащиеся вуза Джон Хегарти и Бенджамин Шиндел.
В основе исследования — многообещающий способ улавливания двуокиси углерода при изменении влажности воздуха путём использования ортосиликата, бората, пирофосфата, триполифосфата и двухосновного фосфата. При введении этих веществ в ионообменные смолы происходит циклическое улавливание CO2 из более сухого воздуха и его высвобождение при повышении влажности. Перечисленные ионы протестировали наряду с прочими, менее эффективными. Проделанная работа не только пролила свет на способы улучшения DAC, но и дала представление о развитии газоразделения, технологий отрицательного выброса и сорбирующих (поглощающих) материалов.
В прошлом исследователи ориентировались на карбонатные и фосфатные ионы для облегчения улавливания элементов из воздуха, и у них есть конкретные гипотезы о том, почему эти специфические ионы эффективны. Но команда Дравида хотела протестировать более широкий спектр ионов, чтобы увидеть, какие из них справляются с задачей ещё лучше. И обнаружили, что ионы с самой высокой валентностью — в основном фосфаты — оказались наиболее эффективными. Исследователи стали составлять список поливалентных ионов, исключая одни и добавляя в него другие, более подходящие, в том числе силикаты и бораты.
Команда из Иллинойса считает, что будущие эксперименты в сочетании с компьютерным моделированием помогут лучше объяснить, почему определённые ионы более эффективны, чем другие.
Уже есть компании, работающие над прямым улавливанием углерода из воздуха. Смысл заниматься этим в США создают сами власти, продвигая так называемые углеродные кредиты, стимулирующие бизнес компенсировать выбросы. Если на самом деле удастся успешно улавливать CO2 непосредственно из атмосферы, затем его можно будет сохранять или использовать повторно.
Научный коллектив Винаяка Дравида планирует интегрировать такие улавливающие CO2 материалы с их более ранней — и более понятной — идеей применять пористую губку, которую разработали для удаления токсинов из окружающей среды, включая нефть, фосфаты и микропластики.
Используя технологию, основанную на естественных изменениях влажности, учёные выявили несколько новых ионов, которые способствуют низкоэнергетическому (при естественных условиях) связыванию углерода. Актуальность научной работы состоит в том, что мировое сообщество постепенно переходит к обезуглероживанию промышленных производств. И некоторые правительства выделяют на это гранты и кредиты, так что выражение «из воздуха» играет всеми экономическими гранями.
При традиционном улавливании углерода CO2 собирают непосредственно у мест его выброса при технологических процессах с высоким содержанием элемента. А так называемое «прямое улавливание воздуха» (DAC) имеет дело с извлечением углерода из атмосферы вообще. Новый метод приобретает всё большее значение по мере того, как зависимость экономик от ископаемого топлива ослабевает, так что попутно уменьшается необходимость улавливать углерод непосредственно у мест его выбросов. А улавливать углерод хочется, особенно когда на это выделяют средства.
В новом исследовании учёные Северо-Западного университета описали подход, который позволяет удалять углерод практически где угодно. Научную статью об этом опубликовали в журнале Environmental Science and Technology. Её соавторы — профессор материаловедения и инженерного дела Винаяк Дравид и учащиеся вуза Джон Хегарти и Бенджамин Шиндел.
В основе исследования — многообещающий способ улавливания двуокиси углерода при изменении влажности воздуха путём использования ортосиликата, бората, пирофосфата, триполифосфата и двухосновного фосфата. При введении этих веществ в ионообменные смолы происходит циклическое улавливание CO2 из более сухого воздуха и его высвобождение при повышении влажности. Перечисленные ионы протестировали наряду с прочими, менее эффективными. Проделанная работа не только пролила свет на способы улучшения DAC, но и дала представление о развитии газоразделения, технологий отрицательного выброса и сорбирующих (поглощающих) материалов.
В прошлом исследователи ориентировались на карбонатные и фосфатные ионы для облегчения улавливания элементов из воздуха, и у них есть конкретные гипотезы о том, почему эти специфические ионы эффективны. Но команда Дравида хотела протестировать более широкий спектр ионов, чтобы увидеть, какие из них справляются с задачей ещё лучше. И обнаружили, что ионы с самой высокой валентностью — в основном фосфаты — оказались наиболее эффективными. Исследователи стали составлять список поливалентных ионов, исключая одни и добавляя в него другие, более подходящие, в том числе силикаты и бораты.
Команда из Иллинойса считает, что будущие эксперименты в сочетании с компьютерным моделированием помогут лучше объяснить, почему определённые ионы более эффективны, чем другие.
Уже есть компании, работающие над прямым улавливанием углерода из воздуха. Смысл заниматься этим в США создают сами власти, продвигая так называемые углеродные кредиты, стимулирующие бизнес компенсировать выбросы. Если на самом деле удастся успешно улавливать CO2 непосредственно из атмосферы, затем его можно будет сохранять или использовать повторно.
Научный коллектив Винаяка Дравида планирует интегрировать такие улавливающие CO2 материалы с их более ранней — и более понятной — идеей применять пористую губку, которую разработали для удаления токсинов из окружающей среды, включая нефть, фосфаты и микропластики.
- Дмитрий Ладыгин
- pixabay.com; pubs.acs.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....