Tianjinin yliopisto kehitti uudenlaisen hiilidioksidin talteenottomembraanin

Tianjinin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen täysin orgaanisen mätriksimembraanin, joka voi tarjota tehokkaamman ja skaalautuvan lähestymistavan hiilidioksidin talteenottoon. Menetelmä yhdistää korkean erotuskyvyn pitkäaikaiseen vakauteen ja suuren mittakaavan käsittelykapasiteettiin.

Tutkimus, joka julkaistiin 1. lokakuuta Nature Energy -lehdessä, keskittyy hiilidioksidin erottamiseen teollisuuden savukaasuista. Perinteisten membraanitekniikoiden haasteena on ollut tarvittava nopea hiilidioksidin läpäisykyky samalla, kun muut kaasut erottuvat tehokkaasti ja suorituskyky säilyy ajan myötä.

Tianjinin yliopiston tutkimusryhmä, professori Jiang Zhongyin ja professori He Guangwein johdolla, ratkaisi komponenttien yhteensopivuusongelmia kehittämällä matalan vuorovaikutuksen "upotusstrategian". He käyttivät yksikiteisiä kovalenttisia orgaanisia kehyksiä (COF) täyteaineina, mikä mahdollisti tasaisen ja suuren täyteainepitoisuuden polymeerimatriisissa.

Tuloksena saatu kalvo säilytti polymeerin joustavuuden ja prosessoitavuuden, samalla kun COF-kristallien järjestäytyneet huokoset tarjosivat tehokkaat reitit hiilidioksidin kuljetukselle. Simuloiduilla savukaasuilla tehdyt testit osoittivat hiilidioksidin läpäisevyyden kymmenkertaisen kasvun, mikä on uusi ennätys. Suorituskyky pysyi vakaana pitkäaikaisessa käytössä ja kosteuden, rikkidioksidin ja typen oksidien läsnäollessa.

Alustava teknistaloudellinen analyysi arvioi hiilidioksidin talteenoton kustannukseksi noin 38 Yhdysvaltain dollaria tonnilta. Tutkijoiden mukaan työ voi avata uusia mahdollisuuksia hiilidioksidin talteenottoon energia-, sementti- ja terästeollisuudessa.