Université de Tianjin : nouvelle membrane pour une capture de carbone améliorée
Des chercheurs de l'Université de Tianjin ont mis au point une membrane organique innovante à matrice mixte, améliorant l'efficacité et l'évolutivité de la capture du carbone. Les résultats ont été publiés dans Nature Energy.
Une équipe de recherche de l'Université de Tianjin a développé une nouvelle membrane organique à matrice mixte, offrant une approche plus efficace et évolutive pour la capture du carbone. La membrane combine avec succès une haute performance de séparation et une stabilité à long terme, résolvant ainsi les défis antérieurs dans ce domaine.
L'étude, publiée en ligne le 10 octobre dans la revue Nature Energy, aborde les difficultés persistantes liées à la séparation du dioxyde de carbone des gaz de combustion industriels. Les membranes efficaces nécessitent un transport rapide du CO2 tout en séparant simultanément d'autres gaz et en maintenant des performances constantes dans le temps.
Les membranes à matrice mixte traditionnelles intègrent la facilité de traitement des polymères avec les propriétés de transport moléculaire efficaces des charges poreuses. Cependant, le développement a été entravé par des problèmes de compatibilité entre ces composants. L'équipe de Tianjin a proposé une stratégie "d'incorporation à faible interaction", équilibrant les interactions entre la charge et le polymère.
En utilisant des structures organiques covalentes (COF) monocristallines comme charges poreuses, les chercheurs ont obtenu une dispersion uniforme au sein de la matrice polymère. La membrane résultante a conservé la flexibilité et la facilité de traitement du polymère, tandis que les pores ordonnés des cristaux de COF offraient des voies efficaces pour le transport du CO2.
Des tests avec des gaz de combustion simulés ont montré une augmentation par dix de la perméabilité au CO2, établissant une nouvelle référence. La membrane a également fait preuve d'une grande stabilité à long terme, maintenant ses performances en fonctionnement continu et en présence de vapeur d'eau, de dioxyde de soufre et d'oxydes d'azote. Une analyse technico-économique préliminaire a estimé le coût de la capture du carbone à environ 38 dollars américains par tonne de CO2.