مواد جدید برای جداسازی دی اکسید کربن از گازهای زائد صنعتی

0

مواد جدید برای جداسازی دی اکسید کربن از گازهای زائد صنعتی

مواد جدید برای جداسازی دی اکسید کربن از گازهای زائد صنعتی شیمیدانان دانشگاه بایرویت ماده ای تولید کرده اند که می تواند سهم مهمی در حفاظت از آب و هوا و تولید صنعتی پایدار داشته باشد. با استفاده از این ماده می توان گاز گلخانه ای دی اکسید کربن (CO2) را به طور خاص از گازهای زائد صنعتی ، گاز طبیعی یا بیوگاز جدا کرد و بدین ترتیب برای بازیافت در دسترس قرار داد. فرآیند جداسازی هم از نظر انرژی و هم مقرون به صرفه است. محققان در مجله Cell Reports Physical Science ساختار و عملکرد مواد را ارائه می دهند.

دانشکده ها : معامله سبز ارائه شده توسط کمیسیون اروپا در سال ۲۰۱۹ خواستار کاهش انتشار خالص گازهای گلخانه ای در اتحادیه اروپا تا سال ۲۰۵۰ است. این به فرآیندهای ابتکاری نیاز دارد که بتواند CO 2 را از گازهای زائد و سایر مخلوط های گاز جدا و حفظ کند تا در جو آزاد نمی شود. مواد توسعه یافته در بایرویت یک مزیت اساسی را طی فرآیندهای جداسازی قبلی: این است که قادر کامل از بین بردن CO است ۲ از مخلوط گازها بدون اتصال شیمیایی CO ۲ .

این مخلوط های گازی می توانند گازهای زائد کارخانه های صنعتی باشند ، بلکه می توانند گاز طبیعی یا بیوگاز باشند. در همه این موارد ، فقط در اثر فعل و انفعالات فیزیکی ، CO ۲ در حفره های ماده جمع می شود. از آنجا می توان آن را بدون صرف انرژی زیاد آزاد کرد و دوباره به عنوان منبع تولید صنعتی در دسترس قرار داد. از این رو ، فرآیند جداسازی ، از نظر شیمیایی ، مطابق با اصل جذب فیزیکی کار می کند. مانند یک مخزن ذخیره سازی بزرگ ، مواد جدید را می توان با استفاده از دی اکسید کربن به روش کم مصرف پر و خالی کرد. در آزمایشگاه های بایرویت ، این روش به گونه ای طراحی شده است که فقط CO ۲ و هیچ گاز دیگری را از متنوع ترین مخلوط های گاز جدا کند.

“تیم تحقیقاتی ما موفق به طراحی ماده ای شده اند که همزمان دو کار را انجام می دهد. از یک طرف ، فعل و انفعالات فیزیکی با CO ۲ به اندازه کافی قوی هستند تا این گاز گلخانه ای را از یک مخلوط گاز آزاد و حفظ کنند. از طرف دیگر ، با این حال، آنها ضعیف به اندازه کافی اجازه انتشار CO هستند ۲ از مواد با تنها مقدار کمی از انرژی، می گوید: “مارتین Rieß کارشناسی ارشد، نویسنده اول این نشریه جدید و محقق دکترا در گروه تحقیقات شیمی معدنی من در دانشگاه بایرویت.

ماده جدید ترکیبی غیر آلی-آلی است. اساس شیمیایی مواد معدنی رس است که از صدها پلاکت شیشه ای جداگانه تشکیل شده است. این ضخامت هر یک فقط یک نانومتر است و دقیقاً یکی بالاتر از دیگری قرار گرفته اند. بین صفحات شیشه ای منفرد ، مولکول های آلی وجود دارد که به عنوان فاصله دهنده عمل می کنند. شکل و خواص شیمیایی انتخاب شده اند به طوری که فضاهای خالی ایجاد بهینه متناسب با تجمع CO ۲٫ فقط مولکول های دی اکسید کربن می توانند به سیستم منافذ ماده نفوذ کرده و در آنجا نگهداری شوند. در مقابل ، متان ، نیتروژن و سایر اجزای گازهای خروجی باید به دلیل اندازه مولکول های خود در خارج باقی بمانند. محققان از اثر به اصطلاح الک مولکولی برای افزایش انتخاب ماده برای CO ۲ استفاده کرده اند . آنها در حال حاضر در حال توسعه سیستم غشایی مبتنی بر مواد معدنی رس هستند که برای اجازه تفکیک مداوم ، انتخابی و کم مصرف CO ۲ از مخلوط های گازی طراحی شده است.

تولید یک ماده ترکیبی سفارشی برای جداسازی و تأمین CO ۲ به لطف سیستم اندازه گیری ویژه ای که در آزمایشگاه های Bayreuth راه اندازی شده و امکان تعیین دقیق مقادیر گازهای جذب شده و میزان انتخاب مواد جاذب را فراهم می کند ، امکان پذیر شد. . این امر باعث شده است که فرآیندهای صنعتی بتوانند به صورت واقعی بازتولید شوند. “تمام معیارهای مربوط به ارزیابی CO ۲ صنعتیفرآیندهای جداسازی توسط مواد ترکیبی ما به طور کامل انجام شده است. Rieß می گوید: این ماده می تواند با صرفه اقتصادی تولید شود و سهم مهمی در کاهش انتشار دی اکسید کربن صنعتی ، بلکه همچنین در فرآوری بیوگاز و گاز طبیعی اسیدی دارد.

ممکن است شما دوست داشته باشید