来自莫纳什大学和CSIRO的研究人员已经创造了二氧化碳捕获和储存(CCS)的纪录,他们使用的技术类似于充满微小磁铁的海绵。利用一种可以以惊人的速度和低成本再生的金属有机骨架(MOF)纳米复合材料,研究人员开发出了海绵状技术,可以从多种来源捕获二氧化碳,甚至直接从空气中捕获二氧化碳。
使用与电磁炉相同的技术,磁性海绵被用来去除二氧化碳,所用能量是任何其他报道方法的三分之一。
莫纳什大学CSIRO和化学工程系副教授Matthew Hill和莫纳什大学化工系Muhammad Munir Sadiq博士领导了这项研究。
在这项发表在“细胞报告物理科学”(Cell Reports Physical Science)上的研究中,研究人员设计了一种名为M-74 CPT@PTMSP的独特吸附材料,其能源成本仅为1.29MJ kg-1CO2,创历史新低,比商业部署的材料低45%,并且是有记录以来最好的CCS效率。
MOF是一类由金属离子组成的化合物,形成的晶体材料的表面积是已知材料中最大的。事实上,MOF是如此多孔,以至于它们可以将足球场的整个表面都装进一茶匙。
这项技术使储存、分离、释放或保护有价值的商品成为可能,使公司能够开发高价值的产品。
希尔副教授说,全球对不断上升的温室气体排放水平和相关问题的担忧再次引发了减少排放和发展绿色和可再生替代能源的呼声。
然而,现有的商业碳捕获技术使用像单乙醇胺这样的胺,这种胺腐蚀性强,能源密集型,从大气中捕获的碳数量有限。
我们的研究表明,对于任何固体多孔吸附剂,包括单乙醇胺、哌嗪和其他胺,计算出的再生能量是最低的。这使得它成为一种廉价的方法,可以与可再生太阳能配对,从大气中捕获多余的能量。
从本质上说,我们可以从任何地方捕获二氧化碳。我们目前的重点是通过所谓的负排放技术直接从空气中捕获。
对于用于CCS应用的MOF来说,具有易于制造且具有良好稳定性和性能的材料是必不可少的。
M-74CPT@PTMSP的稳定性是通过估计研究人员通过磁感应摆动吸附(MISA)过程在连续20个循环中捕获和释放的CO2和H2O的量来评估的。
M-74CPT@PTMSP计算的再生能是报道的所有固体多孔吸附剂中最低的。在14mT和15mT磁场下,计算出M-74CPT的再生能分别为1.29和1.44mJ·kg·CO2~(-1)。引用:澳大利亚研究人员创造了二氧化碳捕获记录(2020年6月3日),从https://phys.org/news/2020-06-australian-carbon-dioxide-capture.html检索到。
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