一種可持續的二氧化碳捕集新材料

2019/12/10 15:25:25

來源：查爾默斯理工大學

在瑞典的一項聯合研究中，查爾默斯科技大學和斯德哥爾摩大學的科學家開發了一種捕獲二氧化碳的新材料。新材料具有許多優點-它具有可持續性，捕獲率高且運營成本低的優點。該研究已發表在《 ACS Applied Materials＆Interfaces》雜志上。

CarboN捕獲和存儲（CCS）是一項引起很多關注和爭論的技術。政治家和工業界都在進行大量投資和倡議，以捕獲二氧化碳排放并應對氣候變化。到目前為止，所涉及的材料和工藝都具有明顯的負面影響和高成本。但是現在，來自查爾姆斯工業大學和瑞典斯德哥爾摩大學的新研究表明，可持續，低成本的替代方案具有出色的選擇性二氧化碳捕獲性能的可能性。

這種新材料是一種生物基混合泡沫，注入了大量的二氧化碳吸附型沸石，即微孔硅鋁酸鹽。該材料已顯示出非常有前途的性能。該材料的多孔，開放結構使其具有強大的能力。吸收二氧化碳。

“在這種新材料中，我們采用了具有出色捕獲二氧化碳能力的沸石，并將它們與具有強機械性能的明膠和纖維素結合在一起。這共同構成了一種耐用，輕便，穩定且具有高可重復使用性的材料。研究表明，纖維素不會干擾沸石吸收二氧化碳的能力。因此，纖維素和沸石共同構成了一種環境友好，價格合理的材料。” Walter Rosas Arbelaez博士說。查爾默斯化學與化學工程系的學生，也是該研究的幕后研究員之一。

研究人員的工作積累了重要的知識，并為可持續碳捕集技術的進一步發展指明了道路。當前，領先的CCS技術使用懸浮在溶液中的“胺”，該方法存在多個問題-胺本身對環境不友好，需要更大和更重的體積，并且溶液會腐蝕管道和儲罐。為了從胺溶液中分離出捕獲的二氧化碳，需要能量來重復使用，現在提出的材料避免了所有這些問題，在將來的應用中，可以很容易地制造各種類型的過濾器。

“這項研究非常適合CCS和CCU（碳捕集與利用）技術的不斷發展，是具有巨大潛力的可持續發展替代方案。除了生物基材料對環境更加友好外，這種材料是固體-一旦碳二氧化碳已經被捕獲，因此比從液態胺溶液中分離出來更容易，更有效。”查爾默斯研究的負責人安德斯·帕姆奎斯特教授說。

長期以來，一直有人提出將沸石用于碳捕集，但是目前的障礙是，普通的，較大的沸石顆粒在加工和應用到不同應用中時難以加工。這阻止了它們的最佳使用。但是，這次制備沸石顆粒的方法（作為懸浮液中的較小顆粒）意味著它們可以很容易地摻入并由高度多孔的纖維素泡沫支撐。克服這一障礙是當前研究的重要突破。

“令我們最驚訝的是，可以用如此高比例的沸石填充泡沫。當我們達到90％的重量時，我們意識到我們取得了非凡的成就。我們認為我們的結果是非常有趣的一部分。尋找解決方案以解決復雜挑戰的難題，即能夠迅速減少地球大氣中的二氧化碳含量以達到氣候目標。” Walter Rosas Arbelaez說。

原文鏈接：https://phys.org/news/2019-12-sustainable-material-carbon-dioxide-capture.html

聲明：本文由 運盛塑業 編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。