Более быстрый и экологичный способ производства углеродных сфер

Исследователи университета Swansea разработали быстрый, экологичный и одноступенчатый метод производства пористых углеродных сфер, которые являются жизненно важным компонентом технологии улавливания углерода и новых способов хранения возобновляемой энергии.

Метод производит сферы, обладающие хорошей способностью улавливать углерод, и эффективно работает в больших масштабах.

Улучшение технологии улавливания углерода

Размеры углеродных сфер варьируются от нанометров до микрометров. За последнее десятилетие они начали играть важную роль в таких областях, как хранение и преобразование энергии, катализ, адсорбция и хранение газа, доставка лекарств и ферментов, а также очистка воды.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Они также лежат в основе технологии улавливания углерода, которая блокирует углерод, а не выбрасывает его в атмосферу, помогая тем самым бороться с изменением климата.

Проблема заключается в том, что существующие методы создания углеродных сфер имеют свои недостатки. Они могут быть дорогостоящими или непрактичными, или же они производят сферы, которые плохо справляются с улавливанием углерода. Некоторые используют биомассу, что делает их более экологически чистыми, но для их активации требуется химическое вещество.

Именно здесь работа команды Swansea, базирующейся в Научно-исследовательском институте энергетической безопасности при университете, представляет собой серьезное достижение. Она указывает путь к лучшему, более чистому и экологичному способу производства углеродных сфер.

Команда адаптировала существующий метод, известный как CVD-химическое осаждение паров. Это предполагает использование тепла для нанесения покрытия на материал. Используя пиромеллитовую кислоту как источник углерода и кислорода, они применили CVD-метод при различных температурах, от 600 до 900 °C. Затем они изучили, насколько эффективно сферы улавливают CO2 при различных давлениях и температурах.

Они нашли это:

• 800 °C была оптимальной температурой для формирования углеродных сфер. Ультрамикропоры в производимых сферах обеспечили им высокую улавливающую способность углерода как при атмосферном, так и при более низком давлении.
• На удельную площадь поверхности и общий объем пор влияла температура осаждения, что приводило к заметному изменению общей способности улавливания диоксида углерода
• При атмосферном давлении самая высокая адсорбционная способность CO2, измеренная в милли молях на грамм, для лучших углеродных сфер составляла около 4,0 при 0 °C и 2,9 при 25 °C.

Этот новый подход имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими методами производства углеродных сфер. Он не содержит щелочи и не нуждается в катализаторе для запуска процесса формирования сфер. Он использует дешевое и безопасное сырье, которое легко доступно на рынке. Нет необходимости в растворителях для очистки материала. Это также быстрая и безопасная процедура.

Доктор Саид Ходабахши из Научно-исследовательского института энергетической безопасности Университета Суонси (Swansea University), который руководил исследованиями, говорит: "Углеродные сферы быстро становятся жизненно важными продуктами для зеленого и устойчивого будущего. Наши исследования показывают, что их создание является экологически чистым и устойчивым".

Мы продемонстрировали безопасный, чистый и быстрый способ производства этих сфер". Крайне важно, что микропоры в наших сферах означают, что они очень хорошо улавливают углерод. В отличие от других методов CVD, наша процедура может производить сферы в больших масштабах, не полагаясь на опасное газовое и жидкое сырье.

Углеродные сферы также изучаются на предмет потенциального использования в батареях и суперконденсаторах. Поэтому со временем они могут стать необходимыми для хранения возобновляемой энергии, точно так же, как они уже используются для улавливания углерода". опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet