science >> Wetenschap >  >> Chemie

Koolstofafvangproces produceert waterstof en bouwmaterialen

Krediet:CC0 Publiek Domein

doctoraat onderzoeker Olawale Oloye en professor Anthony O'Mullane van het QUT Center for Clean Energy Technologies and Practices ontwikkelden het elektrochemische afvang- en omzettingsproces van kooldioxide, dat ook waterstof en een groot aantal bruikbare bijproducten genereert.

"Dit proces omvat het afvangen van CO 2 door zijn reactie met een op verzoek geproduceerde alkalische oplossing, om vaste carbonaatproducten te vormen die kunnen worden gebruikt, bijvoorbeeld, als bouwmaterialen, waardoor kooldioxide uit de atmosfeer wordt gehouden, ' zei professor O'Mullane.

"Dit kan met een eenvoudige calciumbron in water. Om de efficiëntie verder te verbeteren, we hebben een lage toxiciteit toegevoegd, biologisch afbreekbare chemische stof genaamd MEA om de hoeveelheid CO . te verhogen 2 uit de atmosfeer en in het water gezogen.

"Volgende, de waterstofontwikkelingsreactie tijdens elektrolyse zorgde ervoor dat de elektrode voortdurend werd vernieuwd om de elektrochemische reactie gaande te houden en tegelijkertijd een ander waardevol product te genereren, groene waterstof.

"Dit betekent dat als dit elektrolyseproces wordt aangedreven door hernieuwbare elektriciteit, we produceren groene waterstof naast calciumcarbonaat (CaCO 3 )."

Professor O'Mullane zei dat het gebruik van hernieuwbare energie om CO . af te vangen 2 en calciumcarbonaat maken kan van pas komen in de cementindustrie, die een aanzienlijke CO . heeft 2 voetafdruk.

"We stellen ons voor dat deze technologie gunstig zou zijn voor emissie-intensieve industrieën zoals de cementindustrie waarvan de CO 2 voetafdruk is 7 tot 10% van antropogene CO 2 emissies als gevolg van de eerste rinkelende (verwarmings)stap die CaCO . omzet 3 in CaO (kalk) met de uitstoot van grote hoeveelheden CO 2 .

"Door het mineralisatieproces te koppelen om CaCO . te produceren 3 van de uitgestoten CO 2 tijdens de klinkstap kunnen we een gesloten-lussysteem creëren en een aanzienlijk percentage van de CO . verminderen 2 betrokken bij de cementproductie.

Aangezien de verstedelijking naar verwachting de komende 50-100 jaar zal toenemen, de vraag naar cement en beton zal blijven toenemen en daarmee de noodzaak om de CO .-uitstoot van de industrie aanzienlijk te verminderen 2 voetafdruk als de wereld zijn emissiereductiedoelstellingen wil halen.

"Deze mineralisatiebenadering zou kunnen worden gebruikt om andere commercieel belangrijke metaalcarbonaten te produceren, zoals strontiumcarbonaat (SrCO 3 ) en mangaancarbonaat (MnCO 3 ), die beide veel industriële toepassingen hebben."

Professor O'Mullane zei dat ze het proces op zeewater hebben getest, omdat drinkwater in Australië een te kostbare hulpbron was om grootschalige koolstofafvang met dit proces levensvatbaar te maken.

"We ontdekten dat we zeewater konden gebruiken nadat het was behandeld om sulfaten te verwijderen. Hiervoor hebben we eerst calciumsulfaat of gips neergeslagen, een ander bouwmateriaal, en vervolgens hetzelfde proces uitgevoerd om CO . succesvol om te zetten 2 in calciumcarbonaat, dus het leveren van proof of concept van een circulaire koolstofeconomie."