Dwutlenek węgla jest wychwytywany szybciej i skuteczniej. To zasługa nowej metody

Naukowcy z Tokyo Metropolitan University zaprezentowali swoją metodę bezpośredniego wychwytywania dwutlenku węgla z powietrza. Jej skuteczność jest naprawdę imponująca.

Na czele zespołu badawczego odpowiedzialnego za ten projekt stanął Seiji Yamazoe. Wraz ze współpracownikami opisał on kulisy swoich działań na łamach ACS Environmental Au. Jak się okazuje, nowa metoda zapewniła wydajność rzędu 99 procent przy stężeniu węgla wynoszącym 40 części na milion. Uwięziony w ten sposób węgiel wytrąca się w postaci kwasu karbaminowego, a szybkość całej reakcji jest dwukrotnie wyższa niż w przypadku obecnie stosowanych rozwiązań.

Problematyczny węgiel i mało skuteczne metody jego wychwytywania

Metoda zaprojektowana przez zespół Yamazoe sprawia, iż dwutlenek węgla jest pobierany bezpośrednio z powietrza. Zebrany w ten sposób węgiel może być składowany w głębokich formacjach geologicznych lub wykorzystywany na różne sposoby. W grę wchodzi między innymi przetwórstwo żywności czy produkcja paliw syntetycznych.

Zazwyczaj do wychwytywania tego powszechnego gazu cieplarnianego stosuje się jedną z dwóch metod. Pierwsza z nich korzysta z systemu DAC, w którym powietrze jest przepuszczane przez układy, w których zachodzi reakcja chemiczna między płynnym roztworem a dwutlenkiem węgla. Ten ostatni zostaje zatrzymany w płynie. Alternatywę stanowi system DAC wykorzystujący stałe filtry sorbentowe reagujące z dwutlenkiem węgla. W tym przypadku dochodzi do wiązania węgla z filtrami. W obu przypadkach możliwe jest uwalnianie dwutlenku węgla jeśli zajdzie taka potrzeba, a układy można ponownie wykorzystać.

Niestety obie te metody zapewniają nieszczególnie wysoką wydajność. Nawet jeśli pojawiają się skuteczniejsze sposoby, to zazwyczaj – wraz z eksploatacją takich systemów – dochodzi do spadku wydajności. Problematyczne są też wysokie koszty odzyskiwania węgla. Właśnie dlatego japońscy naukowcy spróbowali oprzeć swoją koncepcję na płynnej wersji DAC, jednocześnie nieco ją usprawniając.

Japońscy naukowcy usprawnili to, co było już znane 

W efekcie gaz jest przepuszczany przez roztwór cieczy, lecz nie dochodzi do przechwytywania węgla. Zachodzi natomiast reakcja chemiczna, w wyniku której uwięziony węgiel jest nierozpuszczalny. Można go więc wydobyć z roztworu w postaci ciała stałego. Naukowcy skorzystali z właściwości związku zwanego izoforonodiaminą, osiągając 99-procentową wydajność. Dzięki takiemu rozwiązaniu łatwe jest nie tylko wychwytywanie węgla, ale i jego uwalnianie. Do odzyskania dwutlenku węgla wystarcza podniesienie temperatury do 60 stopni Celsjusza.  Odzyskaną w ten sposób ciecz można następnie ponownie wykorzystać do dalszego wychwytywania dwutlenku węgla. 
 

Więcej:undefined