ВСЛУХ

Углерод и деньги прямо из воздуха: учёные представили новый метод улавливания углекислого газа

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.

Углерод и деньги прямо из воздуха: учёные представили новый метод улавливания углекислого газа


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.

Автор:

Использованы фотографии: pixabay.com; pubs.acs.org

Мы в Мы в Яндекс Дзен
Солнечная энергия превращает воздух и пластиковые отходы в топливоРодились первые дети, зачатые с помощью робота

Вирусы из мумий

Вирусы из мумий

Могут ли смертельные болезни прошлого воскреснуть сегодня?...
  • 841