Углекислый газ из зданий может стать новым источником метанола

Исследователи из Университета Западной Вирджинии сделали первые шаги к разработке технологии улавливания углекислого газа в воздухе и его использования для экологически чистого производства метанола.

Процесс, который они начали моделировать и который включает в себя забор воздуха из зданий, может увеличить устойчивые поставки метанола, одного из наиболее широко используемых в мире сырьевых материалов, и одновременно удалить из атмосферы парниковый газ, вызывающий потепление планеты.

Руководитель проекта Сингбо Лю (Xingbo Liu), профессор, заместитель декана по научной работе и заведующий кафедрой инженерии в Колледже инженерии и минеральных ресурсов WVU имени Бенджамина М. Статлера, поясняет:

Метанол, или древесный спирт, имеет очень много применений — это один из самых распространенных химических продуктов в мире. Он может использоваться как сам по себе, так и в качестве сырья для производства других продуктов, таких как краска, грунтовка или изоляция.

Метанол обычно производится из ископаемого топлива, например, сланцевого газа, но Лю и его партнеры считают, что нашли способ устранить вредные выбросы в атмосферу в процессе производства, собирая углерод, необходимый для синтеза метанола, из воздуха зданий, например, больших многоквартирных или офисных комплексов.

Проект первой фазы поддерживается финансированием Министерства энергетики США в размере 400 тыс. долларов.

Предполагаемая система производства метанола будет подключаться непосредственно к существующим блокам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на крыше, которые обычно устанавливаются в коммерческих и жилых зданиях. Оборудование может собирать углерод из воздуха, который высасывается из здания системами отопления и кондиционирования.

Кроме того, оборудование может производить собственный водород, не содержащий углерода, используя солнечные батареи или другие возобновляемые источники энергии для питания твердооксидных электролизных элементов, способных расщеплять воду на кислород и водород.

Катализатор позволяет объединить эти трудно транспортируемые газы углерод, водород и кислород и превратить их в легко транспортируемый жидкий метанол прямо на месте. Затем метанол может быть подан по трубопроводу сверху или сбоку здания в автоцистерну.

Шринивас Паланки, профессор и заведующий кафедрой химической и биомедицинской инженерии колледжа Статлер, и Дебангсу Бхаттачария, профессор GE Plastics, возглавляют исследование вместе с Лю в сотрудничестве с промышленными партнерами OxEon Energy, Tennessee Valley Authority и Tallgrass.

Партнерами по проекту являются Эдгар Лара-Курцио, Хай-Йинг Чен, Мишель Киддер и Кашиф Наваз, исследователи из федеральной энергетической исследовательской лаборатории Oak Ridge National Laboratory, сотрудничающей с университетом в текущих работах по декарбонизации.

По словам Лю, метанол, уже пользующийся большим спросом, все еще имеет возможности для роста на новых рынках.

Метанол также может быть полезен на транспорте, — сказал он.

Сейчас, когда вы подходите к бензоколонкам, у вас часто есть возможность выбрать «гибкое топливо», представляющее собой бензин, смешанный с этанолом. Так вот, с метанолом можно сделать нечто подобное, заменив им этанол в бензиновой смеси.

Лю подчеркнул низкую стоимость и эффективность процесса — он не только собирает углерод из воздуха, но и получает необходимое для работы тепло от кондиционера, к которому он подключен.

Если у вас есть система кондиционирования воздуха, расположенная на земле снаружи вашего здания, то летом вы держитесь от нее подальше, потому что там очень жарко, верно? На самом деле, они обеспечивают подачу холодного воздуха в здание, производя еще больше горячего воздуха снаружи, за счет отработанного тепла. Теперь мы можем использовать это в своих интересах, поскольку разрабатываемая нами система нуждается в этом тепле.

По словам Лю, наиболее совершенный из существующих методов удаления углерода из атмосферы — «улавливание из точечных источников» — применим только для „огромных объектов, таких как угольные или газовые электростанции, которые выбрасывают большое количество углекислого газа каждый час в течение дня“.

Метод, который он будет изучать, — «прямое улавливание воздуха» — не является конкурентом улавливанию из точечных источников. Его масштабы уменьшены для работы с объемами углекислого газа, выделяемого такими установками отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на крышах зданий, как здание инженерных наук WVU.

По сравнению с существующими технологиями прямого улавливания воздуха, Лю ожидает, что система, которую моделирует его команда, будет иметь значительно более низкие капитальные, эксплуатационные и технические барьеры для внедрения.

Мы работаем над созданием высокоинтегрированного и оптимизированного процесса с использованием современных технологий прямого улавливания воздуха, электролиза и синтеза метанола, который приведет к экономически эффективному производству экологически чистого метанола с чистотой более 99,7%, — сказал он.

Мы надеемся снизить стоимость технологии снижения выбросов углекислого газа и обеспечить углеродно-нейтральное решение для производства этого распространенного химического вещества, максимально используя уловленный углекислый газ и минимизируя воздействие на окружающую среду.

13.09.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Ученые создали микроорганизм, который расщепляет пластик в океане
Ученые создали микроорганизм, который расщепляет пластик в океане

Исследователи генетически сконструировали морс...

Углекислый газ из зданий может стать новым источником метанола
Углекислый газ из зданий может стать новым источником метанола

Исследователи из Университета Западной Ви...

ERL: Каждый десятый американец пьет воду низкого качества
ERL: Каждый десятый американец пьет воду низкого качества

В новом исследовании, опубликованном в жу...

Nature Geoscience: Арктика нагревается в 4 раза быстрее, чем остальной мир
Nature Geoscience: Арктика нагревается в 4 раза быстрее, чем остальной мир

Когда речь идет о тенденциях глобального ...

Environmental Pollution: Гладко было на бумаге, да забыли про пластиковую пленку
Environmental Pollution: Гладко было на бумаге, да забыли про пластиковую пленку

Замена одноразовых пластиковых стаканчиков бум...

Nature: Реки и ручьи вносят значительный вклад в выбросы метана в атмосферу
Nature: Реки и ручьи вносят значительный вклад в выбросы метана в атмосферу

На долю пресноводных экосистем приходится поло...

Ученые изобрели способ добывать чистую воду из воздуха
Ученые изобрели способ добывать чистую воду из воздуха

В таких странах, как Перу, Боливия и ...

Ученые нашли новый способ борьбы с метилртутью в водоемах
Ученые нашли новый способ борьбы с метилртутью в водоемах

В поисках способов борьбы с метилртутью в...

Глобальные тектонические разломы открывают залежи алмазов
Глобальные тектонические разломы открывают залежи алмазов

Международная группа ученых под руководст...

Лежит, пылится — так хоть на что-то сгодится
Лежит, пылится — так хоть на что-то сгодится

Пылевые облака пустыни Сахары, возможно, эффек...

Мерзни за того парня
Мерзни за того парня

Для достижения международных целей по бор...

Водоросли помогут сократить выбросы метана от коров
Водоросли помогут сократить выбросы метана от коров

Примерно треть всего антропогенного метана выд...

Уже не тот: в ответ на изменение климата океан меняет цвет
Уже не тот: в ответ на изменение климата океан меняет цвет

Цвет океана значительно изменился за посл...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S70 60GB SSD накопитель2990.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Деревья в опасности: грибы-паразиты могут уничтожить целые леса
Деревья в опасности: грибы-паразиты могут уничтожить целые леса
Древние охотники-собиратели жили в условиях постоянного напряжения и насилия
Древние охотники-собиратели жили в условиях постоянного напряжения и насилия
Алмазные материалы могут превращать парниковый газ в ценное топливо
Алмазные материалы могут превращать парниковый газ в ценное топливо
Новый инструмент редактирования генов может быть опасен для здоровья
Новый инструмент редактирования генов может быть опасен для здоровья
Носимое устройство для родовых кровотечений: спасение или новая угроза?
Носимое устройство для родовых кровотечений: спасение или новая угроза?
Новое покрытие-хамелеон изменит способ обогрева и охлаждения зданий
Новое покрытие-хамелеон изменит способ обогрева и охлаждения зданий
Городские птицы заплатили за свет глазами
Городские птицы заплатили за свет глазами
Орангутанг, а не шимпанзе, является предком человека
Орангутанг, а не шимпанзе, является предком человека
Забудьте о достижениях: исследование показало, что они не делают вас счастливыми
Забудьте о достижениях: исследование показало, что они не делают вас счастливыми
Прекрасным дамам - прекрасные смартфоны
Прекрасным дамам - прекрасные смартфоны
Разработан алгоритм определения продажности сайтов
Разработан алгоритм определения продажности сайтов
Исследована галактика с активным формирование звезд
Исследована галактика с активным формирование звезд
Современные технологии и инновации в полиграфии
Современные технологии и инновации в полиграфии
Новые датчики движения реагируют на пожарных
Новые датчики движения реагируют на пожарных

Новости компаний, релизы

КАИ и Микрон будут готовить инженерные кадры для микроэлектроники
КАИ и Микрон будут готовить инженерные кадры для микроэлектроники
В КНИТУ проходят семинары Минобрнауки России по вопросам защиты государственной тайны
В КНИТУ проходят семинары Минобрнауки России по вопросам защиты государственной тайны
У женщин, прошедших силиконовую имплантацию груди, обнаружены нарушения иммунитета
У женщин, прошедших силиконовую имплантацию груди, обнаружены нарушения иммунитета
Исследование лихенологов СПбГУ поможет вернуть каменным мавзолеям Башкирии средневековый вид
Исследование лихенологов СПбГУ поможет вернуть каменным мавзолеям Башкирии средневековый вид
Ученые ТПУ создали новый вид функционально-градиентной оптической керамики
Ученые ТПУ создали новый вид функционально-градиентной оптической керамики