Екологія

Нова мембрана вибірково фільтрує CO2, пропускаючи «корисні» гази

Дослідники розробили новий тип фторованої мембрани, яка може вибірково фільтрувати CO2 з димових газів в точці їх випуску.

Уловлювання вуглецю — це багатообіцяючий напрям досліджень, який допоможе сповільнити процес зміни клімату, запобігаючи в першу чергу викидам парникових газів. З цією метою вчені вивчають безліч різних технологій і речовин, включаючи глину, пухирчасті мембрани, іонні рідини, металоорганічні каркаси і навіть пористі порошки.

Нове дослідження, проведене вченими з Національної лабораторії Ок-Рідж і Університету Теннессі, засноване на одній з найпростіших форм уловлювання вуглецю: полімерних мембранах. Їх можна протягнути по всій трубі, де вони будуть вибірково фільтрувати вуглекислий газ з диму. Це дозволить «корисним» газів, таких як кисень і азот, вільно виходити в атмосферу.

Секретний інгредієнт нової мембрани — фтор. Цей елемент утворює з вуглецем особливо стійкі зв’язки, що полегшує процес. Дослідники почали свою роботу зі створення полімеру на основі фтору, а потім нагріли його до карбонізації. Це додало матеріалу пористу структуру, зберігши при цьому фторовмісні групи, що підвищує резерв для поглинання CO2.

Zhenzhen Yang/UT
Наочна демонстрація процесу фільтрації
«Завдяки такому підходу вийшов матеріал на основі діоксиду вуглецю з високою площею поверхні і ультрамікропорами, який стабільний в умовах високих температур», — пояснив Чженьчжень Ян, провідний автор дослідження. «Всі ці фактори роблять його перспективним кандидатом для мембран, призначених для уловлювання та відділення вуглецю».

Як правило, такі мембрани дотримуються компромісу між здатністю поглинати лише певні гази і проникністю — коли одна підвищується, інша знижується. Але команда каже, що мембрана на основі фтору добре врівноважує дві цих властивостей, долаючи так звану верхню межу Робсона.

Ще один важливий плюс полягає в тому, що фтор та інші вихідні матеріали видобуваються в достатку, а тому недорогі, що допоможе збільшити обсяг виробництва і знизити ціну. В майбутньому команда планує і далі досліджувати механізм селективності фтору з СО2, щоб поліпшити рецептуру.

Натхнення: www.popmech.ru

Кнопка «Наверх»