Koldioxid är en bråkmakare. Så det är en bra idé att ta bort det från kraftverksutsläpp - och det kan ha en extra ekonomisk fördel.

Tills nu, koldioxid har dumpats i hav eller begravts under jorden. Industrin har varit ovillig att implementera koldioxidskrubber i anläggningar på grund av kostnad och fotavtryck.

Tänk om vi inte bara kunde fånga upp koldioxid, men konvertera det till något användbart? S. Komar Kawatra och hans elever har tacklat den utmaningen, och de har framgång.

Ett team ledt av Kawatra, professor i kemiteknik vid Michigan Technological University, hans doktorsexamen studenter, Sriram Valluri och Victor Claremboux, och grundutbildningen Sam Root, har konstruerat en koldioxidskrubber. De arbetar med att omvandla koldioxiden de fångar till oxalsyra, en naturligt förekommande kemikalie i många livsmedel.

Root och Valluri har inbjudits att presentera sin forskning på Society of Mining, Metallurgi och prospekterings årsmöte i Denver i februari.

Oxalsyra används av industrin för att läcka ut sällsynta jordartsmetaller från malmkroppar. De sällsynta jordartarna används i elektronik som mobiltelefoner. Sällsynta jordarter produceras för närvarande inte i USA; Kina producerar 90 procent eller mer av de sällsynta jordartarna i världen. Genom att producera oxalsyra inhemskt, det kan vara möjligt att lönsamt utvinna sällsynta jordartsmetaller i USA, vilket är viktigt för nationell säkerhet, Sa Kawatra.

Hur en koldioxidskrubber fungerar

Gruppen installerade sin koldioxidskrubber vid ånganläggningen i Michigan Tech, där de testar med riktig rökgas i pilotanläggningsskala.

Ånganläggningen producerar rökgas som innehåller åtta procent koldioxid. De kemiska ingenjörernas skrubber minskade utsläppen till fyra procent och deras mål är att minska det under två procent.

"Under två procent, vi är glada, "Sa Kawatra." Under en procent, vi kommer att vara mycket glada. "

Det är en verklig möjlighet. "Vi har redan fått ner det till noll procent i laboratoriet, "Noterade Valluri.

Studenter arbetar med doktorander för att övervaka koldioxidskrubbern.

I ånganläggningen, de tappar en provström av rökgas från pannans huvudavgasledning. Rökgasen kommer ut ur brännaren vid 300-350 grader Fahrenheit. Provet komprimeras genom ett filter som tar bort partiklar, passerar sedan genom en kylenhet innan den kommer in i skurningskolonnens botten.

Soda Ash fångar upp koldioxid

En natriumkarbonatlösning pumpas in i toppen av den 11 fot höga skrubbkolonnen. Rökgasen bubblas upp genom kolonnen. När det rör sig mot toppen, natriumkarbonatet eller sodaskan tar bort mycket av koldioxiden från gasen. Kawatra och hans elever övervakar mängden koldioxid konstant.

"Den största utmaningen är ett fluktuerande förhållande mellan gaser i rökgasen, "Sa Valluri. Teammedlem Root utarbetade, "Du behöver ett kaskadkontrollsystem som mäter koldioxiden och manipulerar mängden skurlösning därefter."

"Våra nästa utmaningar är, hur mycket kan vi skala upp skrubbern och vad kan vi använda koldioxiden till, "Sa Valluri. Detta knyter an till Valluris och Claremboux andra forskningsprojekt, omvandlingen av koldioxid till användbara produkter. De har kunnat producera oxalsyra från koldioxid i laboratorieskala.

John Simmons, en Michigan Tech -alumn vid Chemical Engineering Academy vid Tech och ordförande för Carbontec Energy i Bismarck, Norra Dakota, stöder Kawatras forskning. Han säger att besparingarna för industrin av denna typ av koldioxidskrubber är enorma.

Den vanliga metoden för att avlägsna koldioxid från utsläpp använder aminer, kvävebaserade kemiska föreningar som binder koldioxiden. Men aminer kostar $ 20, 000 ton, Simmons sa. Karbonater som soda som Kawatras team använder kostar 200 dollar per ton.

Simmons är upphetsad över möjligheten att producera en kommersiell produkt från den fångade koldioxiden. "Jag tycker inte att det är en bra idé att lägga det i marken, "sa han." Vi måste hitta ett sätt att använda det kommersiellt. "

Teknologin, handelsnamnet "Clearite VI-koldioxiduppsamlings-/ nyttjandeprocess, "patenterades (patent nr US7, 919, 064B2) av uppfinnarna, S. Komar Kawatra, Tim Eisele och John Simmons, och tilldelas Michigan Tech. Carbontec Energy Corporation, tekniksponsorn, är den exklusiva globala licensinnehavaren och planerar att kommersialisera tekniken genom joint ventures och dellicenser.

Simmons är glad över att Kawatra och hans studenter genomför en pilotanläggningsstudie av deras skrubber i Michigan Techs naturgaseldade ånganläggning. "Det var viktigt att testa processen under faktiska utsläppsförhållanden, " han förklarade.

Kawatra är nöjd med de framsteg som han och hans elever har gjort genom att ta bort koldioxid från rökgas. Och han är upphetsad över möjligheten att skapa en marknadsförbar produkt av den. "Vi vill hitta användningsområden för det, "sa han." Vi vill hjälpa industrin att tjäna pengar. Vi vill visa att du kan ta skadligt avfall som koldioxid och få det att vinna. "