Новая технология поможет эффективнее улавливать CO2

В борьбе с глобальным потеплением до полной победы далеко, но каждое усилие ученых если и не приближает к ней, то дает новую надежду.

Стало известно, что ученые разработали новую мембранную технологию, которая позволяет эффективнее удалять диоксид углерода (CO2) из смешанных газов, например, из выбросов электростанций.

Чтобы продемонстрировать возможности новых мембран, мы использовали смеси азота и CO2, которые особенно актуальны в контексте сокращения выбросов парниковых газов на электростанциях,

— сообщил соавтор статьи Рич Спонтак.

— И мы показали, что действительно можем существенно улучшить эффективность мембран для удаления CO2 при сохранении относительно высокой проницаемости.

Также ученые рассмотрели смеси CO2 и метана, что важно для газовой промышленности. А еще эти мембраны для фильтрации CO2 можно использовать в абсолютно любой ситуации, когда нужно удалить CO2 из смешанных газов, будь то биомедицина или удаление CO2 из воздуха на подводной лодке.

Мембраны настолько хороши, потому что не занимают много места, их можно изготовить в любом размере и легко менять.

Например, есть альтернативная технология — химическая абсорбция, которая включает продувку смешанных газов через колонну, содержащую жидкий амин, выводящий CO2 из газовой смеси. Однако установки для абсорбции занимают много места, а жидкие амины, как правило, токсичны и коррозийны.

Как работают мембранные фильтры

Мембраны позволяют CO2 проходить через мембрану быстрее, нежели другим компонентам смешанных газов. В итоге газ, выходящий с другой стороны мембраны, содержит больше CO2, чем то, что в нее входит.

Давней проблемой подобных мембран был компромисс между проницаемостью и селективностью. Чем выше проницаемость, тем быстрее газ проходит через мембраны. Однако когда проницаемость увеличивается, то снижается селективность, а это значит, что и другие компоненты, например, азот, тоже проходят через мембрану, и смесь на выходе содержит уже меньшую пропорцию CO2.

Ученые из США и Норвегии решили эту проблему путем выращивания прямо на поверхности мембран химически активных полимерных цепей, которые одновременно гидрофильны и CO2-фильны. Это позволяет повысить селективность CO2 и лишь незначительно сократить проницаемость.

При довольно несущественном изменении проницаемости мы смогли повысить селективность в 150 раз!

— заметил соавтор Мариус Сандру из независимой исследовательской организации SINTEF Industry в Норвегии.

— Так мы улавливаем гораздо больше CO2 по сравнению с другими составляющими газовых смесей.

Еще одна существенная проблема, связанная с мембранными фильтрами — их стоимость. Чем эффективнее технология, тем выше ее цена.

Наша задача — изготовить коммерчески жизнеспособную технологию, и потому мы начали работать с уже существующими и достаточно популярными мембранами,

— сообщил Спонтак.

— Затем мы модифицировали поверхность этих мембран, чтобы повысить селективность.

И хотя стоимость от этого выросла, мы полагаем, что новая разработка все равно будет экономически эффективной.

Далее ученые намерены выяснить, можно ли использовать новую методику в работе с другими полимерами, чтобы получить сопоставимые или даже превосходящие результаты.

Также исследователи планируют изучить другие области применения открытия, например, получится ли использовать новую мембранную технологию в биомедицине или аквакультуре.

Результаты опубликованы в издании Science.

02.04.2022


Подписаться в Telegram



Экология

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса