I en betydande utveckling för ren energi har forskare vid Universiti Teknologi MARA gjort framsteg inom metanlagringsteknik. Deras studie, nyligen publicerad i Journal of Bioresources and Bioproducts , introducerar en metod för att syntetisera aktivt kol (AC) från palmkärnskal (PKS), vilket avsevärt förbättrar metanlagringskapaciteten.
Forskningen utfördes mot bakgrund av en global förändring mot renare bränslen, där naturgas, och särskilt metan, erkändes för sin potential som ett alternativ till traditionella fossila bränslen. Teamet syftade till att förbättra de adsorptiva egenskaperna hos AC för metanlagring genom att experimentera med olika aktiveringsmedel, inklusive ånga, koldioxid (CO2 ), och en kombination av båda.
Processen innebar en noggrann procedur med impregnering av PKS med zinkklorid, följt av förkolning och aktivering med de utvalda medlen. AC-proverna karakteriserades sedan för deras ytarea, porvolym och storlek, med metanadsorptionskapaciteten uppmätt vid rumstemperatur med ett volymetriskt tillvägagångssätt.
AC produceras med en kombination av CO2 och ånga som aktiverande medel visade den högsta avbränningen och ytarean, vilket översattes till en maximal metangasadsorptionskapacitet på 4 500 mol/kg. Data passade väl med Freundlichs isotermmodell, vilket tyder på bildandet av flerskiktadsorption på AC-ytan.
Kinetisk analys avslöjade att adsorptionsprocessen följde pseudo-första ordningens modell, vilket indikerar att graden av metanadsorption påverkades av både adsorbenten och adsorbatet, och styrdes primärt av fysisk adsorption. Studien använde också intrapartikeldiffusionsmodellen för att förstå de hastighetskontrollerande stegen i adsorptionsprocessen.
Forskningen drar slutsatsen att den sekventiella kombinationen av CO2 och ångaktivering är mycket effektiv för att producera AC med överlägsna metanadsorptionsförmåga. Denna upptäckt är inte bara ett viktigt steg mot den praktiska tillämpningen av ANG utan bidrar också till en hållbar användning av PKS, en biprodukt från palmoljeindustrin.
Studiens resultat är lovande för sektorn för ren energi, och kan potentiellt erbjuda en lösning för att minska CO2 utsläpp med 25 %–30 % jämfört med traditionella bränslen. När världen fortsätter att brottas med utmaningarna med klimatförändringar kan innovationer som denna spela en avgörande roll i den globala övergången mot en mer hållbar framtid.
Mer information: Mohd Saufi Md Zaini et al, Adsorption Isotherm and Kinetic Study of Methane on Palm Kernel Shell-derived Activated Carbon, Journal of Bioresources and Bioproducts (2022). DOI:10.1016/j.jobab.2022.11.002
Tillhandahålls av Journal of Bioresources and Bioproducts
