جدید خود تشکیل غشاء برای حفاظت از محیط زیست

محققان دانشگاه نیوکاسل را توسعه داده اند یک کلاس جدید از خود تشکیل غشاء برای جداسازی دی اکسید کربن از مخلوط گازها است. عامل مانند یک فیلتر قهوه, آن اجازه می دهد تا ضرر گازها مانند نیتروژن, خروج به اتمسفر و پس از آن دی اکسید کربن می تواند پردازش.

این تیم بر این باورند که سیستم ممکن است قابل اجرا برای استفاده از دی اکسید کربن فرایندهای جداسازی یا برای حفاظت از محیط زیست و یا در واکنش مهندسی.

رشد گران قیمت بخشی از غشای ساخته شده از نقره در طول غشاء عمل آنها به طور چشمگیری کاهش می یابد تقاضا برای نقره و هزینه های غشاء و فرآیندهای غشایی.

کار منتشر شده است در انرژی و محیط زیست علوم و دکتر گرگ Mutch NUAcT همکار از دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه نیوکاسل انگلستان توضیح می دهد: "ما نمی ساخت کل غشاء از نقره به جای ما اضافه شده یک مقدار کوچک از نقره و رشد آن در درون غشاء اضافه کردن قابلیت های ما مورد نظر است.

"مهمتر از همه عملکرد غشاء در سطح مورد نیاز برای رقابت با كربن موجود ضبط پروسه - در واقع این امر به احتمال زیاد کاهش حجم تجهیزات مورد نیاز به طور قابل توجهی و به طور بالقوه کاهش هزینه های عملیاتی."

دی اکسید کربن تولید گازهای گلخانه ای هستند که راننده اصلی تغییر آب و هوا. در حال حاضر آب و هوا ما این است که حدود 1 °C گرمتر از قبل از صنعتی بار. ما در حال حاضر منتشر شده به اندازه کافی دی اکسید کربن برای گرم کردن سیاره فراتر از 1.5 °C (وجود دارد یک تاخیر بین تولید گازهای گلخانه ای و گرم شدن) و ما باید موافقت نامه های بین المللی در محل برای اطمینان حاصل شود که ما نمی پاس 2 °C.

گرم شدن کره زمین فراتر از 2 °C خواهد شد که عواقب فاجعه از جمله اثرات بر سلامت انسان, مواد غذایی و در دسترس بودن و مهاجرت در مقیاس بزرگ و محیط زیست ما است. ما به فوریت نیاز به مواد جدید و فرآیندهای است که کاهش میزان دی اکسید کربن ما منتشر می کنند و به جو این فن آوری به عنوان جذب و ذخیره سازی کربن (CCS).

اگر چه ما در حال ساخت تلاش با انرژی های تجدید پذیر و وسایل نقلیه الکتریکی جهان است که هنوز هم عمدتا طراحی شده توسط سوخت های فسیلی و ما بسیار بعید است که قادر به کاهش است که سهم در زمان به حد گرم شدن کره زمین به کمتر از 2 °C.

علاوه بر این, زیادی, سازی, ورزش هایی از قبیل توسط پانل بین دولتی تغییر آب و هوا بارها و بارها نشان داده است که مقرون به صرفه ترین راه برای کم گرمایش جهانی همیشه شامل مقدار قابل توجهی از CCS (در ترکیب با مثال فن آوری های انرژی تجدید پذیر).

در یک روش هرگز قبل از سعی اکسید آلومینیوم در پشتیبانی از گلوله و لوله ای شکل استفاده می شد به رشد نقره غشاء و فرآیندهای غشایی. نقره اضافه شده به غشا و شرایط تجربه در طول عملیات مجبور نقره به رشد در درون غشاء اهدای عملکرد بالاتر.

با استفاده از X-ray میکرو-توموگرافی کامپیوتری این تیم قادر به نگاه در داخل غشاء و تایید می کنند که نفوذ CO2 و O2 تحریک self-assembly of نقره دندریت ها.

از همه مهمتر عملکرد غشاء نشان داده شد از طریق نفوذ اندازه گیری می شود در سطح مورد نیاز برای رقابت با كربن موجود ضبط فرآیندهای. نفوذپذیری غشاء یکی منظور از قدر بالاتر از آن است که مورد نیاز شار از CO2 بیشترین میزان گزارش شده برای این کلاس از غشاء و فرآیندهای غشایی.

Dr Mutch افزود: "این صرفه جویی مهم هستند - هزینه کربن دستگیری یکی از عوامل اصلی محدود کننده جذب فن آوری است. مشترک وجود دارد متریک برای غشای عملکرد -- "بالا". به عنوان ما غشاء متکی بر منحصر به فرد حمل و نقل ساز ما جلوگیری از محدودیت ها بسیاری از غشاء مواد و فراتر از حد بالا!

"ما امیدواریم که این مطالعه الهام بخش راه های جدید به شکل غشاء که هزینه های پایین تر و همچنین درایوهای علاقه به این کلاس جدید از غشاء برای آینده برنامه کاربردی برای محافظت از محیط زیست ما است."

###

مرجع: دندريتيک نقره self-assembly در مذاب-کربنات غشاء به صورت کارآمد دی اکسید کربن جذب. لیام A. McNeil, Greg A. Mutch فرانچسکو Iacoviello جاش J. Bailey, جورجیوس
Triantafyllou, Dragos Neagu, Thomas S. Miller, Evangelos I. Papaioannou, Wenting هو دن
J. L. برت, Paul R. برشی و ایان S. متکالف. انرژی و محیط زیست علم.
https://pubs.rsc.org/fa/content/articlepdf/2020/EE/C9EE03497H

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.