Eng nei Kuelestoffoffangmethod fir d'global Erwiermung ze kontrolléieren gouf entwéckelt fir Kuelendioxid aus Emissioune vu fossile Brennstoffer ofzefänken.
Treibhausgasemissioune sinn de gréisste Bäitrag zum Klimawandel. Emissioune vu kriteschen Zäregase sinn e Resultat vu grousser Industrialiséierung a mënschlecher Aktivitéit. Déi meescht vun dësen Treibhausgasemissioune sinn vun Kuelendioxid (CO2) vum Verbrenne vu fossille Brennstoffer. D'total Konzentratioun vum CO2 an der Atmosphär ass ëm méi wéi 40 Prozent eropgaang zënter der Ära vun der Industrialiséierung ugefaang huet. Dës stänneg Erhéijung vun den Treibhausgasemissiounen erwiermt d' Planéit an deem wat als 'Global Erwäermung' wéi Computersimulatioune weisen datt d'Emissioune verantwortlech sinn fir d'Erhéijung vun der duerchschnëttlecher Uewerflächentemperatur vun der Äerd mat der Zäit, wat 'Klimawandel' beweist wéinst Verännerungen am Nidderschlagsmuster, Stuermschwéieregkeet, Mieresspigel etc. Kuelendioxid aus Emissiounen ass e kriteschen Aspekt vum Klimawandel unzegoen. Carbon Capture Technologie ass zënter Joerzéngte ronderëm awer huet viru kuerzem méi Fokus kritt wéinst Ëmweltproblemer.
Eng nei Kuelestofffangmethodologie
Der Norm Prozedur vun Kuelestoff D'Erfaassung beinhalt d'Fangen an d'Trennung vun CO2 vun enger Gasmëschung, da transportéiert se op d'Lagerung an d'Späichere vu wäit ewech vun der Atmosphär normalerweis ënnerierdesch. Dëse Prozess ass héich Energieintensiv, involvéiert verschidde technesch Themen, Risiken a Aschränkungen, zum Beispill eng héich Probabilitéit vu Leckage op der Lagerplaz. Eng nei Etude publizéiert am CHEM beschreift eng villverspriechend Alternativ fir Kuelestoff z'erfaassen. Wëssenschaftler am Department of Energy USA hunn eng eenzegaarteg Method entwéckelt fir CO2 aus Kuelverbrenne Kraaftwierker ze entfernen an dëse Prozess erfuerdert 24 Prozent manner Energie am Verglach mat Benchmarks déi momentan an der Industrie ofgesat ginn.
Fuerscher hunn op natierlech optriede geschafft Bio Verbindungen genannt Bis-iminoguanidine (BIGs) déi d'Fäegkeet hunn sech un negativ gelueden Anionen ze binden wéi virdrun Studien gesinn. Si hu geduecht datt dës besonnesch Eegeschafte vu BIGs och op Bicarbonat-Anionen applicabel sinn. Also BIGs kënne wéi e Sorbent handelen (eng Substanz déi aner Moleküle sammelt) an CO2 an zolidd Kalksteen ëmwandelen (Kalziumkarbonat). Soda Kalk ass eng Mëschung aus Kalzium- a Natriumhydroxide, déi vu Scuba-Taucher, U-Booter an aner zouenen Atmungsëmfeld benotzt ginn, fir d'exhaléiert Loft ze filteren an eng geféierlech Akkumulation vun CO2 ze vermeiden. D'Loft kann dann e puer Mol recycléiert ginn. Zum Beispill, Rebreather fir Scuba Taucher erlaabt hinnen ze bleiwen Ënnerwater laang Zäit wat soss onméiglech ass.
Eng eenzegaarteg Method déi manner Energie verlaangt
Baséierend op dësem Verständnis hunn se en CO2 Trennungszyklus entwéckelt deen eng wässerlech BIG Léisung benotzt huet. An dëser spezieller Kuelestofffaangmethod hunn se d'Rookgas duerch d'Léisung gefouert, déi d'CO2-Moleküle u BIG Sorbent binden an dës Bindung se an eng zolidd Aart kristalliséieren. Bio Kalksteen. Wann dës Feststoffer op 120 Grad Celsius erhëtzt ginn, géif gebonnen CO2 entstoen, deen dann gespäichert ka ginn. Well dëse Prozess bei relativ nidderegen Temperaturen am Verglach mat existente Kuelestofffangsmethoden geschitt, gëtt d'Energie, déi fir de Prozess erfuerderlech ass, reduzéiert. An, feste Sorbent kéint erëm opgeléist ginn Waasser a recycléiert fir weiderbenotzen.
Aktuell Kuelestofffangstechnologien hu vill persistent Themen wéi Probleemer mat der Lagerung, héich Energiekäschte etc. De primäre Problem ass d'Benotzung vu flëssege Sorbenten déi entweder mat der Zäit verdampen oder zerbriechen an och op d'mannst 60 Prozent vun der Gesamtenergie erfuerderen fir se z'erhëtzen wat ganz ass héich. De festen Sorbent an der aktueller Studie huet d'Energiebegrenzung iwwerwonnen, well CO2 aus engem kristalliséierte feste Bikarbonatsalz erfaasst gëtt, wat ongeféier 24 Prozent manner Energie erfuerdert. Et war och kee Sorbentverloscht och no 10 hannereneen Zyklen. Dëse méi nidderegen Energiebedierfnes kann d'Käschte vun der Kuelestofffaang erofbréngen a wa mir Milliarden Tonnen CO2 berécksiichtegen, kann dës Method ganz beaflosst sinn andeems d'Treibhausemissiounen null duerch adäquat Erfaassung maachen.
Eng Begrenzung vun dëser Etude ass déi relativ niddreg CO2 Kapazitéit an Absorptiounsquote, déi wéinst der limitéierter Solubilitéit vu BIG Sorbent am Waasser. Fuerscher kucken d'Kombinatioun vun traditionelle Léisungsmëttel wéi Aminosäuren mat dëse BIG Sorbenten fir dës Begrenzung unzegoen. Den aktuellen Experiment gouf op enger klenger Skala gemaach, an där 99 Prozent CO2 aus den Ofgase geläscht goufen. De Prozess muss weider optimiséiert ginn, sou datt et ka geschalt ginn fir op d'mannst eng Tonn CO2 all Dag a vun all verschiddenen Emissiounen opzehuelen. D'Method muss robust sinn am Ëmgank mat Kontaminatioune bei Emissiounen.D'ultimativ Zil vun enger Kuelestofffaangtechnologie wier et CO2 direkt aus der Atmosphär z'erfaassen andeems Dir eng bezuelbar an energieeffizient Method benotzt.
***
Source (en)
Williams N et al. 2019. CO2 Capture via Crystalline Wasserstoff-Bonded Bikarbonat Dimers. CHEM.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
***
