Международная группа дольщиков во главе с исследователем университета штата Орегон химии была выявлена лучший способ, чтобы вымыть углекислый газ от гари, которая может быть ключом к смягчению глобального изменения климата.
Опубликованные сегодня в природе, результаты важны, поскольку содержание СО2 в атмосфере увеличилось на 40 процентов с начала индустриальной эпохи, в значительной степени способствует потепление планеты.
Кириакос Стилиану осу колледж науки и его коллеги из Федеральной политехнической школы Лозанны, университет Хериот-Ватт в Шотландии, Университета Оттавы и Университета Гранады в Испании, используемых для интеллектуального анализа данных как трамплин для погружения в ключевые задачи: работа с водой часть дымовой трубы газов, что значительно затрудняет удаление СО2.
Интеллектуального анализа данных были задействованы сотни тысяч наноматериалов, известных как металл органических структур, как правило, сокращенно МОК. МОК обладают потенциалом, чтобы перехватить, посредством адсорбции, молекулы СО2 в дымовых газах сделать свой выход из дымовой трубы.
Дымовых газов можно сушить, но это добавляет значительные расходы на процесс улавливания CO2.
«Есть бесчисленное количество структурно и химически различных МОК, но задача большинства из них является то, что они не выполняют хорошо когда на испытание с реалистичной дымовых газов», — сказал Стилиану. «Вода в дымовых газах конкурирует с СО2 по той же адсорбции сайтах, то МОК не драить выборочно, как мы хотим их.»
Отсмотрев более 325,000 МОК в цифровой библиотеке, ученые идентифицировали различные типы связывания СО2, который они окрестили «adsorbaphores», что бы сохранить их селективность в присутствии воды.
Затем в лаборатории, докторант Стилиану, в Arunraj Чидамбарам, сделал два из МОК, который содержит гидрофобные — водоотталкивающие — adsorbaphore, состоящих из двух ароматических ядер и протестировали их. Ученые обнаружили, что не только производительность отделения МОК без изменений водой, они также превзошли некоторые материалы для удаления СО2 в настоящее время на рынке, таких как активированный уголь и цеолит 13х.
«Мы пошли от проектирования до синтез и применение», — сказал Стилиану. «Мы использовали вычисления, чтобы обнаружить активные сайты для улавливания CO2. В МОК выполнены оптимально для мокрого улавливания дымовых выбросов CO2, потому что эти МОК имеют два различных сайтах в их структурах; один для воды и один для CO2, и, следовательно, СО2 и молекулы воды не конкурируют друг с другом».
Дальнейшие исследования, добавил он, будет выглядеть при масштабировании: как сделать и проверить МОК по типу рамки требует больших масштабов вызов промышленных выбросов CO2 представляют.
По данным Национальной атмосферной и океанической администрации, в среднем атмосферной концентрации двуокиси углерода в 2018 году был 407.4 частей на миллион, более чем в любое время, по крайней мере, 800 000 лет.
Ископаемое топливо, такое как уголь и нефть содержат углерод, который растения вытаскивают из атмосферы посредством фотосинтеза на протяжении миллионов лет. Что же углерод обратно в атмосферу в считанные сотни лет, потому что ископаемое топливо сжигается для получения энергии, включая фабрики, заводы и другие крупные промышленные объекты.
Ежегодный прирост содержания СО2 в атмосфере за последние шесть десятилетий-примерно в 100 раз быстрее, чем увеличивается вследствие естественных причин, вроде тех, что произошло после последнего ледникового периода более чем 10 000 лет назад, согласно данным NOAA.
В отличие от кислорода или азота, которые составляют большую часть атмосферы, парниковые газы поглощают тепло и не отдавать его постепенно с течением времени. Отсутствует тех парниковых газов, средняя годовая температура на планете будет ниже нуля, а не около 60 градусов по Фаренгейту, но слишком высокий уровень парниковых газов вызовет энергетический баланс Земли, чтобы стать несбалансированным.
Отдел США. энергии, Соединенного Королевства, министерство предпринимательства, энергетики и промышленной стратегии, Швейцарии Федеральное ведомство энергии, Швейцарского Национального научного фонда, Европейского исследовательского совета, Швейцарский национальный центр компетенции в области научных исследований, Европейского Союза и центр для газов разделения, соответствующие чистой энергии поддержал это исследование.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!