新的高效、低成本的方法来消除烟气CO2排放

碳捕获技术的巨大的进步可能会提供一个高效和廉价的方式天然气发电厂从烟道中去除二氧化碳排放,减少温室气体排放的必要步骤减缓全球变暖和气候变化。

伯克利加州大学的研究人员开发的,劳伦斯伯克利国家实验室和埃克森美孚,新技术使用一个高度多孔材料称为有机框架,或财政部、修改与氮含量胺分子捕获有限公司2和低温蒸汽冲洗出有限公司2其他用途或地下封存。

在实验中,该技术显示六倍的去除能力有限公司2从烟气比目前amine-based技术,它是高度选择性,捕获超过90%的公司2发出。流程使用低温蒸汽再生重复使用的财政部,意味着需要更少的能源碳捕获。

”有限公司2捕获、汽提,你使用直接接触蒸汽脱有限公司2——是一种领域的圣杯。这就是最便宜的方法,”高级研究员Jeffrey长说,加州大学伯克利分校化学与化学和生物分子工程学的教授和高级教员伯克利国家实验室的科学家。“这些材料,至欧洲杯足球竞彩少从实验我们到目前为止已经作出的努力,看起来非常有前途。”

因为小的大多数捕获市场有限公司2、电厂可能泵大部分回到地面上,或者把它封存,将理想变成岩石。擦洗排放的成本必须由政府政策,促进碳交易或碳排放税等,激励有限公司2捕捉和封存,许多国家已经实现。

工作是由埃克森美孚,正在与伯克利集团和长时间的启动,马赛克材料有限公司开发,扩大和测试流程剥离有限公司欧洲杯足球竞彩2从排放。

长是一篇文章的资深作者描述的新技术将出现在7月24日出版的《华尔街日报》欧洲杯线上买球

“我们能够把最初的发现,通过研究和测试,得出一个材料,在实验室实验显示潜力不仅捕捉有限公司2在极端条件下出现在烟气排放的天然气发电厂,但这样做没有损失的选择性,”作者西蒙韦斯顿说,埃克森美孚高级研究助理和项目领导研究和工程有限公司“我们已经表明,这些新材料和低级的蒸汽可以再生重复使用,提供欧洲杯足球竞彩了一个途径,大规模碳捕获一个可行的解决方案。”

二氧化碳排放量燃烧化石燃料汽车、电力发电厂和工业估计占65%的温室气体排放导致了气候变化,已经地球平均温度增加了1.8华氏度(1摄氏度)自19世纪。没有减少这些排放,气候科学家预测高温,更多的不稳定和暴力的风暴,几英尺造成的海平面上升、干旱、洪水、火灾、饥荒和冲突。

的事情在现实中,政府间气候变化专门委员会说,我们需要来控制全球变暖,有限公司2捕获是一个巨大的一部分,”长说。“我们没有使用的有限公司2我们需要停止排放,但我们必须这么做。”

剥离

发电厂带钢有限公司2今天从烟道排放的冒泡烟气通过有机胺在水里,绑定和提取二氧化碳。液体被加热到120 - 150 C (250 - 300 F)释放有限公司2气体,液体的后重用。整个过程消耗了大约30%的电力。隔离捕获的有限公司2地下一个额外的成本,虽然小,但分数。

六年前,长和他的团队在加州大学伯克利分校中心气体分离,这是由美国能源部资助,发现了一个化学改性MOF,随时捕捉有限公司2从集中电厂烟气排放,可能捕捉成本减少了一半。他们补充道二胺分子随着含镁MOF CO催化聚合物链的形成2可以清除的冲洗和潮湿的二氧化碳。

因为财政部很多孔,在这种情况下,像蜂窝一样,一个纸夹的数量重量有一个内部面积相当于一个足球场,所有用于吸附气体。

的主要优势amine-appended mof是胺可以调整捕捉有限公司2在不同浓度从12%到15%不等的典型燃煤电厂典型的天然气发电厂排放的4%,甚至更低浓度环境空气。马赛克材料长共欧洲杯足球竞彩同创立和指导,是为了提供这种技术广泛权力和工厂。

但180 C的水流和有限公司2需要刷新捕获的有限公司2最终驱动二胺分子,缩短材料的生活。新版本使用四胺分子——tetraamine——在高温下更稳定和蒸汽的存在。

“tetraamines如此强烈束缚在财政部,我们可以使用一个非常集中的水蒸气与零有限公司2,如果你试过以前的吸附剂,蒸汽会破坏材料。”长说。

他们表明,直接接触蒸汽在110 - 120 C——略高于水的沸点,冲洗出公司运行的很好2。蒸汽温度是现成的天然气发电厂,而180度有限公司2——混合再生之前修改所需财政部需要加热,造成能源的浪费。

长时,韦斯顿及其同事首先想到用强硬的tetraamines代替二元胺,似乎。但晶体结构diamine-containing财政部暗示可能会有方法来连接两个二元胺形成tetraamine同时保留材料的聚合能力有限公司2。加州大学伯克利分校的研究生尤金·金时,论文的第一作者,化学创造了tetraamine-appended MOF,它优于diamine-appended财政部第一次尝试。

研究人员随后研究的结构修改财政部使用伯克利实验室的先进的光源,显示有限公司2聚合物这条线的毛孔MOF tetraamines实际上是联系在一起的,像一个梯子tetraamines梯级。采用基于密度泛函理论计算在伯克利实验室使用科里的超级计算机的国家能源研究科学计算中心(·),计算资源在分子铸造和资源提供的校园的伯克利的研究计算项目证实了这种不寻常的结构,长期的团队最初的设想。

“我一直在做研究卡尔23年了,这是其中的一次,你有什么似乎是一个疯狂的想法,它就马上工作,“长说。

与长期合作者,金正日从埃克森美孚和韦斯顿是约瑟夫·法;丽贝卡Siegelman,亨利江,亚历山大•福斯杰弗里•马爹利菲利普·米尔纳,杰弗里·雷蒙和杰弗里Neaton从加州大学伯克利分校;从伯克利实验室和Jung-Hoon李。Neaton和雷蒙也教员伯克利国家实验室的资深科学家。

来源:https://www.berkeley.edu/

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