Klimaatzorgen gaan hand in hand met CO ₂ emissies zorgen. De emissies bereikten vorig jaar een recordhoogte. de CO ₂ Het niveau in de atmosfeer kan hoger zijn dan in 3 miljoen jaar.

Koolstofafvang zal hoogstwaarschijnlijk nodig zijn om het CO-niveau te verlagen ₂ in de atmosfeer. Om dat te bereiken, we hebben de technologie en materialen nodig om het werk te doen. Onlangs is er een veelbelovende en verrassende nieuwe kandidaat naar voren gekomen.

"De resultaten zijn in de eerste plaats belangrijk in termen van klimaatverandering, ", zegt professor Liyuan Deng van de afdeling Chemical Engineering van de Norwegian University of Science and Technology (NTNU).

Professor Deng leidt het werk van de membraanonderzoeksgroep bij NTNU, en hun resultaten krijgen aandacht.

Energiecentrales die fossiele brandstoffen gebruiken, hebben een membraan nodig dat de uitstoot kan filteren en de koolstof kan scheiden. Deze membranen moeten beide CO .-doorlatend zijn ₂ en ook de CO . scheiden ₂ van de andere gassen, zoals stikstof.

"We dachten niet dat dit membraanmateriaal geschikt zou zijn, ", zegt Deng.

Maar een simpele zet veranderde dat. De hopeloze membraankandidaat had een andere stof nodig om goed te kunnen werken. Deze tweede substantie was eenvoudig - water.

Door het membraan in water te laten zakken en vervolgens weer uit te drogen, het membraan heeft een verandering ondergaan. CO ₂ veel efficiënter het membraan binnendringen, en het membraan was iets beter in het uitfiltreren van stikstof.

NPG Azië-materialen , een tijdschrift in de Nature-groep, publiceerde onlangs een artikel over het NTNU-onderzoek. De auteurs schreven dat "deze nanogestructureerde membranen veelbelovende kandidaten zijn voor gasscheidingstechnologieën gericht op CO ₂ vastlegging."

TESET

Het materiaal in kwestie is een polymeer. Polymeren zijn relatief goedkoop en gemakkelijk te maken. Veel onderzoekers zien ze dan ook als kansrijke kandidaten om op grote schaal verschillende gassen te scheiden die nodig zijn om klimaatverandering het hoofd te bieden. De membranen moeten ook stabiel en duurzaam zijn.

Een polymeer is een stof die is samengesteld uit langketenige moleculen. Veel kunststoffen zijn polymeren, maar ze komen ook in de natuur voor als eiwitten, cellulose en glas, bijvoorbeeld.

Dit specifieke polymeer draagt ​​de naam poly[tert-butylstyreen-b-(ethyleen-alt-propyleen)-b-(styreen-r-styreensulfonaat)-b-(ethyleen-alt-propyleen)-b-tert-butylstyreen].

Gelukkig, iemand gaf het in plaats daarvan de bijnaam TESET. Het materiaal is al in commercieel gebruik en is daarom direct beschikbaar.

"Het bedrijf dat het patent bezit, is geïnteresseerd in dit nieuwe toepassingsgebied, ", zegt Deng.

Het Membrane Research Laboratory van NTNU is de enige groep in Noorwegen die membranen bestudeert van polymeren die kunnen worden gebruikt om CO te filteren ₂ van de lucht. Sommige individuele wetenschappers werken met dezelfde materialen, terwijl andere groepen kijken naar anorganische membranen. Het onderzoek naar membranen in Noorwegen als geheel is behoorlijk gevorderd, en misschien zelfs op het scherpst van de snede, volgens de hoogleraar.

Dit specifieke onderzoek maakt deel uit van Horizon 2020, het EU-kaderprogramma voor onderzoek en innovatie.

De groep werkt ook aan andere veelbelovende kandidaten voor CO ₂ filtratie. Hiertoe behoren membranen gemaakt van grafeenoxide. Grafeen is 's werelds dunste en sterkste materiaal. Het bestaat uit één laag koolstofatomen georganiseerd in een zeshoekig patroon. Het materiaal heeft veel opwindende eigenschappen, en verschillende groepen bij NTNU kijken naar de praktische toepassingsgebieden ervan.

Alle gepubliceerde resultaten en artikelen van de membraanonderzoeksgroep verbonden aan Horizon 2020 zijn vrij toegankelijk voor het publiek, en het Trondheim-laboratorium staat open voor onderzoekers van over de hele wereld om experimenten uit te voeren, zolang ze toestemming en ondersteuning krijgen van het EU ECCSEL-project.