Karbondioksit Yakalayan Yeni Malzeme – Sürdürülebilir, Düşük Maliyetli ve Verimli
İsveç’ten yapılan ortak bir araştırmada, Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve Stockholm Üniversitesi’nden bilim insanları karbondioksiti yakalamak için yeni bir malzeme geliştirdiler. Yeni malzeme birçok avantaj sunuyor – sürdürülebilir, yakalama oranı yüksek ve işletme maliyetleri düşük. Araştırma ACS Applied Materials & Interfaces dergisinde yayınlandı.
Karbon Yakalama ve Depolama (CCS), çok dikkat çeken ve tartışılan bir teknolojidir. Karbondioksit emisyonlarını yakalamak ve iklim değişikliğiyle mücadele etmek için politikacılardan ve sektörden büyük yatırımlar ve girişimler devam ediyor. Şimdiye kadar, ilgili malzemeler ve süreçler önemli olumsuz yan etkiler ve yüksek maliyetlerle ilişkilendirilmiştir. Ancak şimdi, Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve İsveç’teki Stockholm Üniversitesi’nden yapılan yeni araştırmalar, mükemmel, seçici karbondioksit yakalama özelliklerine sahip sürdürülebilir, düşük maliyetli bir alternatif olasılığını göstermiştir.
Yeni malzeme, yüksek miktarda CO2 emici ‘zeolitler’ – mikro gözenekli alüminosilikatlar ile aşılanmış biyo-bazlı bir hibrit köpüktür. Bu malzemenin çok umut verici özelliklere sahip olduğu gösterilmiştir. Malzemenin gözenekli, açık yapısı, karbondioksiti adsorbe etme konusunda oldukça beceriye sahiptir.
Fotoğraf: Bir çiçek üzerinde duran ve son derece düşük ağırlığını gösteren yeni malzeme örneği.
Chalmers Kimya ve Kimya Mühendisliği Bölümü doktora öğrencisi Walter Rosas Arbelaez ve araştırmanın arkasındaki araştırmacılardan biri, “Yeni malzemede, karbondioksit yakalamak için mükemmel özelliklere sahip zeolitleri aldık ve güçlü mekanik özelliklere sahip jelatin ve selüloz ile birleştirdik. Birlikte, yüksek tekrar kullanılabilirliğe sahip dayanıklı, hafif, stabil bir malzeme yapar. Araştırmamız, selülozun zeolitlerin karbondioksiti emme kabiliyetine müdahale etmediğini göstermiştir. Bu nedenle selüloz ve zeolitler çevre dostu, uygun fiyatlı bir malzeme yaratıyor. ”diyor.
Araştırmacıların çalışmaları önemli bilgiler sağladı ve sürdürülebilir karbon yakalama teknolojisinin daha da geliştirilmesi için gereken ileri yolu gösterdi. Şu anda, önde gelen CCS teknolojisi bir çözeltide askıya alınan ‘aminleri’ kullanıyor. Bu yöntemin birkaç sorunu vardır – aminler doğası gereği çevre dostu değildir, daha büyük ve daha ağır hacimler gereklidir ve çözelti borularda ve tanklarda korozyona neden olur. Ek olarak, yakalanan karbondioksiti yeniden kullanılmak üzere amin çözeltisinden ayırmak için çok fazla enerji gerekir. Şimdi sunulan malzeme tüm bu problemlerden kaçınıyor. Gelecekteki uygulamalarda, çeşitli türlerde filtreler kolayca üretilebilir.
Chalmers’da çalışmanın araştırma lideri Profesör Anders Palmqvist, “Bu araştırma büyük potansiyele sahip sürdürülebilir bir alternatif olarak CCS ve CCU (Karbon Yakalama ve Kullanım) teknolojisinde devam eden gelişmelere uymaktadır. Biyo-bazlı malzemelerin daha çevre dostu olmasına ek olarak, malzeme katıdır – karbondioksit yakalandıktan sonra, onu sıvı amin çözeltilerinden ayırmak daha kolay ve daha verimlidir.” diyor.
Zeolitler uzun süre karbon tutulması için önerilmiştir, ancak şu ana kadarki engel, sıradan, daha büyük zeolit parçacıklarının farklı uygulamalarda işlendiklerinde ve uygulandıklarında çalışılmasının zor olmasıdır. Bu onların en iyi şekilde kullanılmasını engelledi. Ancak zeolit parçacıklarının bu kez hazırlanma şekli – bir süspansiyondaki daha küçük parçacıklar olarak – yüksek gözenekli selüloz köpüğe kolayca dahil edilebileceği ve desteklenebileceği anlamına gelir. Bu engeli aşmak bu çalışmada hayati bir atılım olmuştur.
Walter Rosas Arbelaez, “Bizi en çok şaşırtan şey köpüğü bu kadar yüksek oranda zeolit ile doldurmanın mümkün olmasıydı. Ağırlıkça %90’a ulaştığımızda, olağanüstü bir şey elde ettiğimizi fark ettik. Sonuçlarımızı, Dünya’nın atmosferindeki karbondioksit miktarını iklim hedeflerini karşılayacak kadar hızlı bir şekilde azaltabilmek için karmaşık bir çözüm bulmak için bulmacanın çok ilginç bir parçası olarak görüyoruz.” diyor.
Kaynak : scitechdaily.com
