Onderzoek van de Clarkson-universiteit, die laat zien hoe overtollige melk kan worden gebruikt om koolstofdioxide (CO ₂ ) van de uitstoot van elektriciteitscentrales op basis van fossiele brandstoffen, staat op de voorkant van het novembernummer van Geavanceerde duurzame systemen .

Het gestileerde omslagkunstwerk toont een oriëntatiepunt van North Country, de buffertank van een waterkrachtcentrale in de rivier de Raquette in de nabijgelegen Hannawa-watervallen, waar twee van de auteurs van het papier woont.

Twee belangrijke bronnen van broeikasgassen zijn CO ₂ emissies van fossiele energiecentrales en methaanemissies van vee. Er is een sterke wetenschappelijke consensus dat dergelijke emissies door de mens veroorzaakte klimaatverandering veroorzaken.

Het artikel, "CO ₂ Capture:droge en natte CO ₂ Vangst van van melk afgeleide microporeuze koolstoffen met afgestemde hydrofobiciteit, " legt uit dat het mogelijk is om de CO .-uitstoot van energiecentrales sterk te verminderen ₂ emissies door overtollige of afvalmelk van koeien te gebruiken om actieve kool te maken, die de CO . zal adsorberen of schrobben ₂ uit de uitgang.

"Onze uitdaging was om een ​​goedkope 'groene' actieve kool te maken, ", zegt co-auteur Associate Professor of Chemistry &Biomolecular Science en Kodak CAMP Distinguished Professor Mario Wriedt. "Gepoederde melk kan worden omgezet in geavanceerde actieve kool met de juiste porositeit en oppervlaktechemie om de CO te adsorberen ₂ , waardoor een veel betere controle mogelijk is dan met de huidige materialen die voor dit proces worden gebruikt, zoals kokosnootschalen of kolen."

Dit is het eerste rapport van state-of-the-art prestaties voor een actieve kool afgeleid van een natuurlijke verbinding. Het proces voor het maken van de sorptiemiddelen is vergelijkbaar met wat wordt gedaan om koffie te branden, maar met een secundair middel dat gaten op nanoschaal op het materiaal etst.

"Denk aan extreem donker gebrande koffiebonen, ", zegt co-auteur University of Texas in Austin en voormalig Clarkson-professor David Mitlin. "De gaten op nanoschaal, vanwege hun strikte afmetingen en oppervlaktechemie, zijn zeer effectief in het vangen van CO ₂ terwijl u waterdamp buiten houdt. de CO ₂ wordt omkeerbaar gevangen in de microporiën van het koolstofsorptiemiddel, die kan worden hergebruikt zodra de CO ₂ komt vrij uit zijn poriën."

Wriedt merkt op dat het zuivelproduct dat in het proces wordt gebruikt, niet uit de voedselvoorziening zou worden gehaald.

Hij zegt dat hoewel de melkconsumptie sinds 1980 met meer dan 30 procent is gedaald, de jaarlijkse melkproductie per melkkoe is met 13 procent gestegen, het creëren van een overaanbod waarin boeren nu jaarlijks meer dan 50 miljoen gallons melk weggooien. "Dit gebruik van afgedankte melk zou juist een stimulans kunnen zijn voor de zuivelindustrie, " hij zegt.

Het artikel zegt dat koeien gemiddeld 150 tot 260 pond methaan per jaar uitstoten en dat ze hun melk gebruiken om CO op te vangen ₂ zou ook helpen om deze emissie te compenseren.

De onderzoekers zeggen dat deze van melk afgeleide koolstofsorptiemiddelen ook in andere toepassingen kunnen worden gebruikt, zoals binnenluchtzuivering of waterbehandeling, en dat commercialisering van het proces in de toekomst kan plaatsvinden.

De andere co-auteurs van de paper zijn voormalige Clarkson-afgestudeerde studenten Jesse Pokrzywinski, Darpandeep Aulakh, en Hubert Bilan; Clarkson student chemische technologie Sam Marble; en Mitlin's postdoctoraal onderzoeker Viet Hung Pham.

Het onderzoek werd mogelijk gemaakt door een Clarkson University Craig-Ignite Research Fellowship.

Geavanceerde duurzame systemen is een internationale, peer-reviewed, interdisciplinair tijdschrift dat uitstekende onderzoeksresultaten publiceert over de ontwikkeling en implementatie van systemen, oplossingen, technologieën en toepassingen die de focus delen op de bevordering van duurzaam leven.