2008年3月10日
科学家开发出了一种新的低成本的材料,捕捉二氧化碳(CO2)从燃煤发电厂的烟囱和其他发电机的温室气体。用一个简单的一步化学过程产生,这种新材料具有很高的吸收二氧化碳的能力,可以多次重复使用。
佐治亚理工学院研究生Jeffrey Drese组装固定床流动系统通过加载一个管式反应器加热室。该设备用2020欧洲杯下注官网于测试新的吸附剂材料。
结合改进的热管理技术,这种新材料可以提供具有成本效益的方式来捕捉大量的二氧化碳从燃煤设施。现有的二氧化碳捕获技术涉及固体材料的使用缺乏足够稳定重复使用或液体吸附剂,是昂贵的,需要大量的能量。欧洲杯足球竞彩
”这是你可以想象扩大商业使用,”克里斯托弗·琼斯说,化学和生物分子工程学院教授在乔治亚理工学院。“我们的材料具有高容量的组合,合成简单,低成本和一个健壮的回收能力——所有的关键标准吸附剂可用于工业规模。”
新材料的细节,被称为超支化aluminosilica(已经),将出现在3月19日出版的《美国化学学会》杂志上。这项研究是支持的美国能源部的国家能源技术实验室。
日益增长的担忧增加大气中的二氧化碳水平促使新技术的兴趣把气体从烟囱等大规模的来源的燃煤发电厂。但最小化他们的经济影响,添加这样的成本控制必须最小化他们不显著提高电价。
一旦从堆栈中删除气体,二氧化碳可能隐藏在深海,在采空区煤层或耗尽石油储层。如果二氧化碳捕集与封存过程可以实用,美国的大型煤炭资源可以用更少的对全球气候变化的影响。
工作与能源部科学家丹尼尔·Fauth和麦克马汉灰色,琼斯和研究生杰森·希克斯和Jeffrey Drese开发了一种方法来添加CO2-adsorbing胺聚合物组使用共价键固体硅衬底。强烈的化学键使材料足够稳健,能够多次被重用。
“考虑到卷,您必须能够回收流程的吸附剂材料具有成本效益的,”琼斯说。“否则,你将创建大型和昂贵的吸附剂的废物流。”
生产的材料相对比较简单,只需要混合的硅衬底的前体胺聚合物在溶液中。胺聚合物发起在二氧化硅表面,产生一个固体材料,可以过滤掉,晒干。
为了测试他们的新材料的有效性,佐治亚理工学院的研究人员通过模拟烟气通过管含砂的混合物。二氧化碳吸附在温度从50到75摄氏度。然后被加热到100至120摄氏度驱动气体吸附剂可以再次使用。
研究人员测试了材料在12吸附和解吸的循环,并没有测量能力的重大损失。有材料可以吸附到5倍的二氧化碳现有一些最好的可重用的材料。欧洲杯足球竞彩
有材料在水分的存在,不可避免的副产品的燃烧过程。
吸附二氧化碳产生大量的热量,必须管理和热回收。清除的二氧化碳需要加热吸附剂。
“如何管理这些热量是最关键的问题之一控制潜在的大规模的经济过程,”琼斯说。“你必须控制生产的热吸附步骤,你不想把更多的精力投入到比必要的解吸过程。”
胺组由于其化学结构,提供了三种不同类型的结合位点的二氧化碳,每一个都有不同的结合能。优化生产的结合位点是一个为未来的研究目标,琼斯说。
以外的材料,其他组件的分离和封存过程还必须改进和优化,才能成为一个实用的技术,把二氧化碳从烟道气体。最好的方法使烟道气体吸附剂材料也是关键问题。
“有许多作品必须组合在一起,以使整个经济学的二氧化碳捕集与封存工作,”琼斯说。“最大的挑战是现在这整个领域的研究这样做尽可能便宜。我们认为我们班的材料——超支化胺聚合物绑定到一个坚实的欧洲杯足球竞彩支持——可能是理想的,因为它是简单的,可重用的和有很高的能力。”