Kul-och-stick modell av koldioxid. Kredit:Wikipedia
Ett internationellt team av forskare använder porösa, svampliknande material som kan fånga koldioxid i sina håligheter samtidigt som andra gaser som kväve kan passera igenom.
Materialen är gjorda av socker och billiga alkalimetallsalter, så de skulle vara tillräckligt billiga för storskalig utbyggnad, och de kan vara särskilt effektiva för att begränsa miljöskadorna från koleldade kraftverk.
Teamets papper publiceras i Angewandte Chemie , en publikation av German Chemical Society. Phillip Milner, biträdande professor i kemisk och kemisk biologi vid Cornell University, ledde samarbetet.
Under de senaste 100 åren har den ledande metoden för kolavskiljning inom kemin varit en process som kallas aminskrubbning. Aminer är organiska föreningar som härrör från ammoniak som innehåller kväve. I en vattenlösning kan de selektivt avlägsna koldioxid från gasblandningar. Syre bryter dock ner dem varje gång de cyklas, vilket innebär att mer och mer av materialet skulle behöva produceras, vilket driver upp kostnaderna.
Istället för att försöka ta reda på hur man kan övervinna oxidationsproblemet i aminer, har Milners labb experimenterat med en annan familj av material och designat dem specifikt för koldioxidavskiljning.
Det nya projektet fokuserar på svampliknande material som innehåller hydroxidställen i sina porer. Typiskt reagerar lösningar av hydroxidsalter reversibelt med koldioxid och bildar bikarbonatsalter, såsom bakpulver, som fångar koldioxiden. Men för att regenerera hydroxidsaltet måste materialet värmas upp till 500 till 800 grader Celsius – ingen lätt bedrift, och inte heller en billig sådan.
Huvudförfattaren och doktoranden Mary Zick fann att genom att inkorporera buntar av sockermolekyler som kallas cyklodextriner som en starter och koka dem med alkalimetallsalter i vatten, kunde hon skapa ett svampliknande material som är full av håligheter där koldioxid binder starkt, men där andra gaser som kväve lätt passerar igenom.
"Kolutsläpp är fortfarande den främsta antropogena bidragsgivaren till koldioxidutsläpp i världen", sa Milner. "Det som är trevligt med det här arbetet är att Mary inte bara hittade ett material som är användbart för koldioxidavskiljning från kolrökgas, utan hon beskrev struktur-egenskapsförhållandena som gör att vi kan designa material för andra applikationer, som att fånga upp CO2 från naturgaseldade kraftverk, såväl som kanske till och med från luft, vilket är en av vår tids riktigt stora utmaningar." + Utforska vidare
