science >> Wetenschap >  >> Chemie

Noordzeewater en gerecycled metaal gecombineerd om de opwarming van de aarde te helpen verminderen

Wetenschappers van de Universiteit van York hebben zeewater gebruikt dat is verzameld uit Whitby in Noord-Yorkshire, en schroot om een ​​technologie te ontwikkelen die zou kunnen helpen meer dan 850 miljoen ton ongewenste kooldioxide in de atmosfeer op te vangen.

Hoge niveaus van koolstofdioxide in de atmosfeer zijn een belangrijke oorzaak van broeikasgassen en de opwarming van de aarde. Koolstofoverbelasting is voornamelijk het gevolg van de verbranding van fossiele brandstoffen, zoals kolen en olie, evenals ontbossing.

Er worden wereldwijd inspanningen geleverd om het kooldioxidegehalte te verlagen en om nieuwe manieren te vinden om overtollige gassen uit de atmosfeer op te vangen. Het team van York heeft nu een manier gevonden om het gas veilig op te sluiten als dawsonite, een vast mineraal en natuurlijk bestanddeel van de aardkorst.

Professor Michael Noord, van de afdeling scheikunde van de universiteit, zei:"We wilden zoeken naar methoden om het gas op te vangen met behulp van milieuvriendelijke hulpmiddelen om een ​​resultaat te produceren dat zeer schaalbaar zou kunnen zijn om miljoenen tonnen ongewenste kooldioxide op te vangen.

"We begonnen met het besef dat het gebruik van grafiet, het materiaal dat in potloden wordt gebruikt, om aluminiumreactoren te bekleden, resulteert in de mineralisatie van koolstofdioxide. We wilden het gas op veel hogere niveaus vasthouden, met behulp van energiezuinige processen, dus besloten we te kijken naar afvalstoffen, zoals schroot, om te zien of dit zou kunnen worden gedaan zonder het gebruik van chemische middelen als katalysator."

Onderzoekers vulden de aluminiumreactor met zeewater uit Whitby Bay, en afval aluminium zoals dat wordt aangetroffen in keukenfolie of voedselverpakkingen. Het gas wordt overgebracht naar het zeewater in de reactor. Elektriciteit, opgevangen van zonnepanelen, wordt er doorheen gepasseerd, waardoor het aluminium de opgeloste kooldioxide in het mineraal verandert, dawsonite.

Professor North zei:"Tientallen miljoenen tonnen aluminiumafval worden niet elk jaar gerecycled, dus waarom zouden we dit niet beter gebruiken om ons milieu te verbeteren? Het aluminium in dit proces kan ook worden vervangen door ijzer, een ander product dat in de miljoenen tonnen wordt weggegooid. Het gebruik van twee van de meest voorkomende metalen in de aardkorst betekent dat dit proces zeer duurzaam is."

Uit het onderzoek bleek dat jaarlijks 850 miljoen ton kooldioxide gemineraliseerd kan worden door een combinatie van zeewater, elektriciteit op zonne-energie, en schroot, het elimineren van de noodzaak om hoogenergetische gasdruk en giftige chemicaliën te gebruiken om hetzelfde effect te bereiken.

In tegenstelling tot andere elektrische reactiesystemen voor kooldioxidebehandeling, waterstof is in eerste instantie niet nodig om de chemische reactie te veroorzaken, wat het proces normaal gesproken duurder zou maken.

In plaats daarvan, waterstof wordt geproduceerd uit het elektrische circuit en wordt een bijproduct van het proces. Hydrogen gas, een niet-vervuilend gas dat waardevol is voor de toekomst van de brandstofproductie tegen lage kosten en 'nul-emissies'.

Onderzoekers werken nu aan het maximaliseren van de energie-efficiëntie van het proces en zorgen ervoor dat het waterstofbijproduct kan worden verzameld en gebruikt, alvorens te streven naar een volledige productie.