Прямое улавливание воздуха — один из семи химических способов разделения, которые изменят мир. Это связано с тем, что углекислый газ является основным фактором изменения климата, но его выделение из атмосферы сложно из-за низкой концентрации, — около 0,04%. Профессор Ян Меткалф, ведущий исследователь из Университета Ньюкасла (Великобритания), объясняет сложность выделения углекислого газа двумя причинами:
Исследователи из Ньюкасла совместно с коллегами из других университетов решили эти проблемы с помощью нового мембранного процесса. Они использовали естественные перепады влажности, чтобы выкачивать углекислый газ из воздуха, решив таким образом энергетическую проблему. А наличие воды ускорило транспортировку углекислого газа через мембрану, решив кинетическую задачу. Работа опубликована в журнале Nature Energy. Доктор Грег А. Матч из Королевской инженерной академии при Школе инженерии Университета Ньюкасла (Великобритания) говорит, что ключевой частью энергетической системы будущего станет прямой захват воздуха. Это поможет улавливать выбросы углекислого газа от мобильных источников, которые трудно декарбонизировать другими способами. В своей работе учёные создали первую синтетическую мембрану, которая может улавливать углекислый газ из воздуха и повышать его концентрацию без затрат энергии. По словам доктора Матча, это похоже на водяное колесо на мельнице: как вода движется вниз по склону и вращает колесо, так и углекислый газ будет откачиваться из воздуха с помощью мембраны. Процессы разделенияПроцессы разделения лежат в основе большинства аспектов современной жизни: от продуктов питания до лекарств и топлива. Большинство используемых нами продуктов прошли через несколько этапов разделения. Эти процессы важны для минимизации отходов и восстановления окружающей среды, например, прямого улавливания углекислого газа в воздухе. В экономике замкнутого цикла процессы разделения станут ещё более важными. Прямой захват воздуха может использоваться для получения углекислого газа — сырья для производства многих углеводородных продуктов в рамках углеродно-нейтрального или даже углеродно-отрицательного цикла. Для достижения климатических целей, таких как цель в 1,5 °C из Парижского соглашения, необходимо не только переходить на возобновляемые источники энергии и улавливать углерод из точечных источников (например, электростанций), но и напрямую улавливать его из воздуха. Мембрана с влажным управлениемДоктор Эвангелос Папаиоанну, старший преподаватель инженерного факультета Ньюкаслского университета (Великобритания), рассказал, что команда протестировала новую мембрану, проницаемую для углекислого газа. Они подавали через неё разные перепады влажности. Когда влажность на стороне выхода мембраны была выше, она перекачивала углекислый газ в этот поток. Используя рентгеновскую микрокомпьютерную томографию, команда вместе с коллегами из Калифорнийского и Оксфордского университетов смогла точно описать структуру мембраны. Это позволило сравнить её характеристики с другими современными мембранами.
Этот носитель переносит углекислый газ и воду уникальным образом — ничего больше. Вода нужна для высвобождения углекислого газа из мембраны, а углекислый газ — для высвобождения воды. Благодаря разнице влажности можно использовать энергию для перемещения углекислого газа через мембрану от низкой концентрации к более высокой. Профессор Меткалф добавляет:
19.07.2024 |
Экология
Таяние арктических льдов может привести к похолоданию — есть пример из прошлого | |
Усиленное таяние арктического морского льда, в... |
Ученые предложили добавлять гипс в буровые отходы для повышения экологичности | |
При бурении скважин используются растворы, сод... |
В ПГУ создают экономичные фотокатализаторы для очистки воды и воздуха | |
Фотокатализаторы на основе наноматериалов... |
Фон в норме: океанологи исследовали ядерные захоронения в северных морях | |
Захоронения ядерных отходов в Карском и&n... |
Ecology: Из-за потепления белые медведи и ездовые собаки травмируют лапы | |
У белых медведей в некоторых районах Аркт... |
JHazMat: Дизайнерский биочар вычистил из воды фармпрепараты и нутриенты | |
Ибупрофен, как и многие другие лекар... |
В ТГУ создали сорбент для улавливания углекислого газа на МКС и подлодках | |
Томские химики создали новый материал, который... |
SciAdv: Деревья превратят в доступные экологически чистые промышленные химикаты | |
Деревья — это богатый природны... |
Science Advances: Утрата азотных фиксаторов угрожает биоразнообразию, экосистеме | |
Как деятельность человека, например, использов... |
Эксперты оспорили надежность моделей прогнозирования столкновений судов с китами | |
Новое исследование показало, что существу... |
Nature Ecology & Evolution: Луга реагируют на изменение климата с запозданием | |
Изменение климата влияет на все экос... |
Ученые СПбГУ подтвердили биогенное происхождение железо-марганцевых образований | |
Гипотезу о том, что железо-марганцев... |
Conservation Letters: Фауна тропических лесов не переживет изменение климата | |
Исследования показали, что две трети... |
В Томском политехе создали первые образцы экологичного авиатоплива из биосырья | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
Возраст каменных ежей из Восточного Таймыра определили ученые СПбГУ | |
Глендониты, или каменные ежи —... |
Science: Лесная растительность в Европе мигрирует на запад на 3,56 км ежегодно | |
Многие виды европейских лесных растений переме... |
STE: Ученые нашли нанопластик в тканях новорожденных | |
Даже новорожденные грызуны могут столкнуться с... |
Продовольственная система разрушена, и у нас осталось всего 60 урожаев | |
Защитники окружающей среды, исследователи, фер... |
В СПбГУ установили причины извержения вулканов 100 миллионов лет назад | |
Вулканические породы в Забайкальском крае... |
Система опреснения воды на солнечных батареях обеспечит дешевой питьевой водой | |
Опреснительную систему, работающую на сол... |
JEM: Зеленые зоны в мегаполисах улучшают здоровье жителей | |
Хотя доступ к природе — это&nb... |
JACS: Разработан способ гидрогенизации азотсодержащих ароматических соединений | |
Чтобы снизить вред от химического произво... |
NatComm: Ученым удалось визуализировать ударные волны в полимере | |
Устойчивое развитие — сложная пробл... |
В УГНТУ разработали новый способ утилизации газов | |
Способ утилизации топочных газов на предп... |
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества | |
Новый катализатор, с помощью которого мож... |
Nature Geoscience: Антарктида зеленеет с ужасающей скоростью | |
За последние 40 лет растительный покров А... |
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы | |
Из-за быстрого накопления пластиковых отходов ... |
mSphere: Зоопланктон «брезгует» бактериями из канализационных стоков | |
Зоопланктон — крошечные водные живо... |
Environmental Science & Technology: Выяснилось, как именно бактерии едят пластик | |
Не любите пластмассу? Вы просто не у... |
NCC: Изменение климата повлияет на запасы углерода в Арктике разными путями | |
В ходе экосистемного эксперимента группа иссле... |