Een internationaal team van wetenschappers gebruikt poreuze, sponsachtige materialen die koolstofdioxide in hun holten kunnen vasthouden en tegelijkertijd andere gassen zoals stikstof doorlaten.

De materialen zijn gemaakt van suiker en goedkope alkalimetaalzouten, dus ze zouden goedkoop genoeg zijn voor grootschalige toepassing en ze zouden bijzonder effectief kunnen zijn om de milieuschade van kolencentrales te beperken.

De paper van het team is gepubliceerd inAngewandte Chemie , een publicatie van de Duitse Chemische Vereniging. Phillip Milner, assistent-professor chemische en chemische biologie aan de Cornell University, leidde de samenwerking.

De laatste 100 jaar is de leidende methode voor het afvangen van koolstof in de chemie een proces dat bekend staat als aminewassing. Aminen zijn organische, van ammoniak afgeleide verbindingen die stikstof bevatten. In een waterige oplossing kunnen ze selectief koolstofdioxide uit gasmengsels verwijderen. Door zuurstof worden ze echter elke keer dat ze worden gefietst afgebroken, wat betekent dat er steeds meer van het materiaal moet worden geproduceerd, wat de kosten opdrijft.

In plaats van te proberen uit te vinden hoe het oxidatieprobleem in aminen kan worden opgelost, heeft het laboratorium van Milner geëxperimenteerd met een andere familie van materialen en deze speciaal ontworpen voor het afvangen van kooldioxide.

Het nieuwe project richt zich op sponsachtige materialen die hydroxideplaatsen in hun poriën bevatten. Typisch reageren oplossingen van hydroxidezouten omkeerbaar met koolstofdioxide en vormen bicarbonaatzouten, zoals bakpoeder, waarbij het koolstofdioxide wordt gevangen. Maar om het hydroxidezout te regenereren, moet het materiaal worden verwarmd tot 500 tot 800 graden Celsius - geen gemakkelijke prestatie, en ook niet goedkoop.

Hoofdauteur en doctoraalstudent Mary Zick ontdekte dat door bundels suikermoleculen, cyclodextrines genaamd, als starter op te nemen en ze te koken met alkalimetaalzouten in water, ze een sponsachtig materiaal kon creëren dat bezaaid is met holtes waarin koolstofdioxide zich sterk bindt, maar waar andere gassen zoals stikstof gemakkelijk doorheen gaan.

"Kolenemissies zijn nog steeds de nummer 1 antropogene bijdrage aan de uitstoot van kooldioxide in de wereld," zei Milner. "Het mooie aan dit werk is dat Mary niet alleen een materiaal heeft gevonden dat nuttig is voor het afvangen van kooldioxide uit kolenrookgas, maar dat ze ook de structuur-eigenschaprelaties schetste die ons in staat zullen stellen materialen te ontwerpen voor andere toepassingen, zoals het afvangen van CO₂ van aardgasgestookte elektriciteitscentrales, en misschien zelfs van lucht, wat een van de echt grote uitdagingen van onze tijd is." + Verken verder

Lab verandert moeilijk te verwerken plastic afval in master voor het opvangen van koolstof