Ang isang bagong paraan ng pagkuha ng carbon ay ginawa upang makuha ang carbon dioxide mula sa mga emisyon ng fossil-fuel
Ang mga emisyon ng greenhouse ay ang pinakamalaking kontribusyon sa pagbabago ng klima. Ang mga emisyon ng mga kritikal na greenhouse gases ay resulta ng malakihang industriyalisasyon at aktibidad ng tao. Karamihan sa mga greenhouse emissions na ito ay sa carbon dioxide (CO2) mula sa pagkasunog ng mga fossil fuel. Ang kabuuang konsentrasyon ng CO2 sa atmospera ay tumaas ng higit sa 40 porsiyento mula nang magsimula ang panahon ng industriyalisasyon. Ang tuluy-tuloy na pagtaas ng mga greenhouse emissions ay nagpapainit sa planeta sa tinatawag na 'pag-iinit ng mundo' dahil ipinakita ng mga computer simulation na ang mga emisyon ay responsable para sa pagtaas ng average na temperatura sa ibabaw ng lupa sa paglipas ng panahon na nagpapahiwatig ng 'pagbabago ng klima' dahil sa mga pagbabago sa mga pattern ng pag-ulan, kalubhaan ng bagyo, antas ng dagat atbp. Kaya, pagbuo ng mga angkop na paraan ng 'pag-trap o pagkuha 'Ang carbon dioxide mula sa mga emisyon ay isang kritikal na aspeto ng pagharap sa pagbabago ng klima. Karbon Ang teknolohiya ng pag-capture ay nasa loob ng maraming dekada ngunit kamakailan ay nakakuha ng higit na pokus dahil sa mga alalahanin sa kapaligiran.
Isang bagong paraan ng pagkuha ng carbon
Ang karaniwang pamamaraan ng karbon Ang pagkuha ay nagsasangkot ng pag-trap at paghihiwalay ng CO2 mula sa isang gas na halo, pagkatapos ay dinadala ito sa imbakan at pag-iimbak nang malayuan mula sa atmospera na karaniwang nasa ilalim ng lupa. Ang prosesong ito ay napakalakas ng enerhiya, nagsasangkot ng ilang mga teknikal na isyu, panganib at limitasyon, halimbawa, mataas na posibilidad ng pagtagas sa lugar ng imbakan. Isang bagong pag-aaral na inilathala sa Chem naglalarawan ng isang magandang alternatibo para sa pagkuha ng carbon. Ang mga siyentipiko sa Department of Energy USA ay nakabuo ng isang natatanging paraan upang alisin ang CO2 mula sa coal-burning power plants at ang prosesong ito ay nangangailangan ng 24 porsiyentong mas kaunting enerhiya kung ihahambing sa mga benchmark na kasalukuyang naka-deploy sa industriya.
Ang mga mananaliksik ay nagtrabaho sa natural na nangyayari ng bahagi ng katawan mga compound na tinatawag na bis-iminoguanidines (BIGs) na may kakayahang magbigkis sa mga negatibong sisingilin na anion gaya ng nakikita sa mga naunang pag-aaral. Naisip nila na ang partikular na pag-aari na ito ng mga BIG ay dapat ding naaangkop sa mga anion ng bikarbonate. Kaya ang mga BIG ay maaaring kumilos tulad ng isang sorbent (isang substance na kumukolekta ng iba pang mga molecule) at i-convert ang CO2 sa solid limestone (calcium carbonate). Ang soda lime ay pinaghalong calcium at sodium hydroxides na ginagamit ng mga scuba diver, submarine at iba pang saradong kapaligiran sa paghinga upang i-filter ang hanging ibinuga at maiwasan ang anumang mapanganib na akumulasyon ng CO2. Ang hangin ay maaaring i-recycle nang maraming beses. Halimbawa, ang mga rebreather para sa mga scuba diver ay nagbibigay-daan sa kanila na manatili lunod sa mahabang panahon na kung hindi man ay imposible.
Isang natatanging paraan na nangangailangan ng mas kaunting enerhiya
Batay sa pag-unawang ito, bumuo sila ng CO2 separation cycle na gumamit ng may tubig na MALAKING solusyon. Sa partikular na paraan ng pagkuha ng carbon, ipinasa nila ang flue gas sa pamamagitan ng solusyon na naging sanhi ng pagbigkis ng mga molekula ng CO2 sa MALAKING sorbent at ang pagbubuklod na ito ay magpapakristal sa kanila sa isang solidong uri ng ng bahagi ng katawan limestone. Kapag ang mga solidong ito ay pinainit hanggang 120 degrees Celsius, ang nakagapos na CO2 ay ilalabas na maaaring maimbak. Dahil ang prosesong ito ay nangyayari sa medyo mas mababang temperatura kumpara sa mga umiiral na paraan ng pagkuha ng carbon, ang enerhiya na kinakailangan para sa proseso ay nababawasan. At, maaaring matunaw muli ang solid sorbent tubig at ni-recycle para magamit muli.
Ang mga kasalukuyang teknolohiya ng pag-capture ng carbon ay may maraming paulit-ulit na isyu tulad ng problema sa pag-iimbak, mataas na gastos sa enerhiya atbp. Ang pangunahing isyu ay ang paggamit ng mga likidong sorbent na maaaring sumingaw o nabubulok sa paglipas ng panahon at nangangailangan din ng hindi bababa sa 60 porsiyento ng kabuuang enerhiya para sa pagpainit ng mga ito na napaka mataas. Ang solid sorbent sa kasalukuyang pag-aaral ay nagtagumpay sa limitasyon ng enerhiya dahil ang CO2 ay nakuha mula sa isang crystallized solid bikarbonate salt na nangangailangan ng humigit-kumulang 24 porsiyentong mas mababang enerhiya. Wala ring pagkawala ng sorbent kahit pagkatapos ng 10 magkakasunod na cycle. Ang mas mababang pangangailangan para sa enerhiya ay maaaring magpababa ng mga gastos sa pagkuha ng carbon at kapag isinasaalang-alang namin ang bilyun-bilyong tonelada ng CO2, ang pamamaraang ito ay maaaring maging napaka-epekto sa pamamagitan ng paggawa ng greenhouse emissions nullthrough sapat na pagkuha.
Ang isang limitasyon ng pag-aaral na ito ay ang medyo mababang kapasidad ng CO2 at rate ng pagsipsip na dahil sa limitadong solubility ng BIG sorbent sa tubig. Tinitingnan ng mga mananaliksik ang pagsasama-sama ng mga tradisyunal na solvents tulad ng mga amino acid sa MALAKING sorbents na ito upang matugunan ang limitasyong ito. Ang kasalukuyang eksperimento ay ginawa sa isang maliit na sukat kung saan 99 porsiyento ng CO2 ay inalis mula sa mga maubos na gas. Ang proseso ay kailangang higit pang i-optimize upang ito ay ma-scale up upang makuha ang hindi bababa sa isang toneladang CO2 araw-araw at mula sa anumang iba't ibang uri ng mga emisyon. Ang pamamaraan ay dapat na matatag sa paghawak ng mga kontaminasyon sa mga emisyon. Ang pinakalayunin ng isang teknolohiya sa pagkuha ng carbon ay ang direktang pagkuha ng CO2 mula sa atmospera sa pamamagitan ng paggamit ng isang abot-kaya at mahusay na paraan ng enerhiya.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Williams N et al. 2019. CO2 Capture sa pamamagitan ng Crystalline Hydrogen-Bonded Bicarbonate Dimer. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
