211service.com
Anglies surinkimas su nanovamzdeliais
Pasak bendrovės, kuri gaus 1 mln. plėtoti technologiją.
Įmonė, įsikūrusi Hayward, CA Porifera , teigia, kad jos anglies nanovamzdelių membranos galėtų surinkti nuo vieno milijardo iki trijų milijardų tonų anglies dioksido per metus ir sutaupyti 10 milijardų dolerių per metus, palyginti su esama CO2 surinkimo technologija. Tačiau šiuo metu darbas yra ankstyvoje stadijoje, sako Olgica Bakajin, Porifera vyriausioji technologijų pareigūnė. Ji tikisi, kad praeis dar metai, kol bus paruoštas pirmasis prototipas.
Bendrovė tikisi panaudoti kai kurias ypatingas nanovamzdelių savybes anglies dioksidui surinkti. Membranos, skirtos CO2 surinkimui iš dūmtraukių, turi turėti dvi funkcijas. Jie turi būti selektyvūs, kad pro juos prasiskverbtų anglies dioksidas, o ne kitos išmetamosios dujos. Taip susidaro koncentruotas anglies dioksido srautas, kuris vėliau gali būti suspaustas ir saugomas. Membranos taip pat turi būti labai pralaidžios, kad CO2 galėtų laisvai praeiti, kad būtų sumažinta energija, reikalinga jam pumpuoti.
Anglies nanovamzdelių membranos yra ypač tinkamos šiai antrajai savybei. Pagal Bakajino eksperimentus Lawrence'o Livermore'o nacionalinėje laboratorijoje, dujos gali judėti per nanovamzdelių vidų itin greitai – 100 kartų greičiau nei per įprastas membranines medžiagas. Tie rezultatai buvo paskelbti 2006 m. žurnale Science. Dėl to nanovamzdelių pagrindu pagamintoms membranoms reikės daug mažiau energijos nei įprastoms membranoms.
Anglies nanovamzdelių membranų iššūkis yra pasirinktinai pernešti anglies dioksidą, o ne kitas dujas dūmų kaminoje. Tai ypač sunku, nes pagrindinis išmetamųjų dujų komponentas azotas turi daug savybių, kurios labai panašios į CO2. Karlas Johnsonas , Pitsburgo universiteto chemijos ir naftos inžinerijos profesorius. Vienas iš būdų pasirinkti anglies dioksidą yra prijungti junginius prie anglies nanovamzdelių galų, kurie chemiškai pritraukia anglies dioksidą, bet ne kitas dujas. Pritraukus CO2, šalia membranos susidarytų didelė jo koncentracija, padidėtų pernešamo anglies dioksido kiekis, palyginti su azotu ir kitomis išmetamosiomis dujomis. Šių junginių tvirtinimas yra ypač lengvas, nes nanovamzdelių galai turi atviras vietas surišimui su tokiomis molekulėmis, sako Bakajinas.
Bakajinas sako, kad tai buvo išbandyta naudojant įprastesnes membranines medžiagas, tačiau pridėjus junginių, pritraukiančių anglies dioksidą, šių membranų pralaidumas sumažėja tiek, kad jos nebepraktiškos. Nepaprastai didelis anglies nanovamzdelių pralaidumas galėtų padėti išspręsti šią problemą. Turime prarasti daug pralaidumo, sako ji. Jei pralaidumas sumažėja tiek, kiek ir kitų membraninių medžiagų, mums vis tiek viskas gerai.
Ji sako, kad bendrovė nustatė keletą perspektyvių nanovamzdelių modifikavimo kandidatų, tačiau teigia, kad detalės yra nuosavybės teisės. Ji sako, kad ne tik pasirenka vieną iš jų, bet ir sprendžia, kaip geriausiai pagaminti anglies nanovamzdelių membranas, o tai apima sprendimą, kokią medžiagą naudoti nanovamzdeliams sujungti ir naudoti kaip pagalbinę medžiagą. Kai kurie turi pranašumų gaminant, kai kurie yra geresni struktūriškai, kiti yra atsparesni atšiaurioms aplinkoms, sako ji. Kuo daugiau tai darome, tuo daugiau galvojame apie naujus dalykus, kuriuos galėtume išbandyti.
Bruce'as Hindsas , Kentukio universiteto chemijos profesorius, kuris taip pat įrodė didelį nanovamzdelių membranų pralaidumą, nėra įsitikinęs, kad anglies surinkimas yra geriausias šių membranų panaudojimas, iš dalies dėl iššūkio padaryti anglies nanovamzdelių membranas selektyvias anglies atžvilgiu. dioksidas. Jis pradeda nuo farmacijos programų, pavyzdžiui, naudoja membranas vaistams tiekti arba cheminėms medžiagoms atskirti gaminant vaistus. Tai nereikalauja didelio masto gamybos, o tai yra gerai, nes didelio masto membranų gamyba dar nebuvo įrodyta. Vaistams taikomos didesnės kainos, todėl galima įsigyti brangesnių medžiagų.
Porifera taip pat siekia kitų galimų pritaikymų. Tai neseniai paskelbė JAV Gynybos departamento tyrimų ir plėtros biuro DARPA finansavimas, skirtas kilnojamoms karių gėlinimo sistemoms gaminti. Anglies nanovamzdeliai gali transportuoti skysčius 1000 kartų greičiau nei įprastos membranos. Be energijos taupymo, toks greitas transportavimas leidžia naudoti daug mažesnes membranas, kurios geriau tinka nešiojamiems įrenginiams.