Los investigadores de la Universidad de Newcastle han desarrollado una nueva clase de membrana autoformante para separar el dióxido de carbono de una mezcla de gases. Al funcionar como un filtro de café, permite que gases inofensivos, como el nitrógeno, salgan a la atmósfera y luego el dióxido de carbono puedeestar procesado.
El equipo cree que el sistema puede ser aplicable para su uso en procesos de separación de dióxido de carbono, ya sea para proteger el medio ambiente o en ingeniería de reacción.
Al hacer crecer la parte costosa de la membrana, hecha de plata, durante el funcionamiento de la membrana, redujeron drásticamente la demanda de plata y el costo de la membrana.
El trabajo se publica en Energía y ciencias ambientales y el Dr. Greg Mutch, becario NUAcT de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Newcastle, Reino Unido explica: "No construimos toda la membrana de plata, en su lugar agregamos una pequeña cantidad de plata y la cultivamos dentro de la membrana agregando la funcionalidadlo deseamos
"Lo más importante es que el rendimiento de la membrana está al nivel requerido para ser competitivo con los procesos de captura de carbono existentes; de hecho, probablemente reduciría el tamaño del equipo requerido significativamente y potencialmente reduciría los costos operativos"
¿Qué es la captura de carbono y por qué se necesita?
Las emisiones de dióxido de carbono son el principal impulsor del cambio climático. Actualmente, nuestro clima es aproximadamente 1 ° C más cálido que en los tiempos preindustriales. Ya hemos emitido suficiente dióxido de carbono para calentar el planeta más allá de 1.5 ° C hay un retraso entreemisiones y calentamiento, y tenemos acuerdos internacionales para garantizar que no superemos los 2 ° C.
El calentamiento a más de 2 ° C tendrá consecuencias desastrosas, incluidos los impactos sobre la salud humana, la disponibilidad de alimentos, la migración a gran escala y nuestro medio ambiente. Necesitamos urgentemente nuevos materiales y procesos que reduzcan la cantidad de dióxido de carbono que emitimos a la atmósfera.Estas tecnologías se denominan captura y almacenamiento de carbono CCS.
Aunque estamos haciendo grandes esfuerzos con la energía renovable y los vehículos eléctricos, el mundo todavía está predominantemente alimentado por combustibles fósiles y es muy poco probable que podamos reducir esa contribución a tiempo para limitar el calentamiento a menos de 2 ° C.
Además, los grandes ejercicios de modelado, como los del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, han demostrado repetidamente que la forma más rentable de frenar el calentamiento global siempre implica una cantidad significativa de CCS en combinación con, por ejemplo, tecnologías de energía renovable.
La membrana autoformante
En un método nunca antes probado, se utilizaron soportes de óxido de aluminio en forma de gránulos y tubulares para hacer crecer la membrana de plata. Se agregó plata a la membrana, y las condiciones experimentadas durante la operación obligaron a la plata a crecer dentro de la membrana, otorgando un mayor rendimiento.
Utilizando la tomografía micro-computada de rayos X, el equipo pudo mirar dentro de la membrana y confirmar que la penetración de CO 2 y O 2 autoensamblaje estimulado de dendritas de plata.
Importantemente, se demostró que el rendimiento de la membrana a través de las mediciones de permeación estaba en el nivel requerido para ser competitivo con los procesos de captura de carbono existentes. La permeabilidad de la membrana era un orden de magnitud mayor que la requerida, y el flujo de CO 2 fue el más alto reportado para esta clase de membrana.
El Dr. Mutch agregó: "Estos ahorros son importantes: el costo de la captura de carbono es uno de los factores clave que limitan la absorción de la tecnología. Hay una métrica común para el rendimiento de la membrana: el" límite superior ". Como nuestra membrana dependeEn un mecanismo de transporte único, evitamos las limitaciones de la mayoría de los materiales de membrana y vamos mucho más allá del límite superior.
"Esperamos que este estudio inspire nuevas formas de formar membranas, que reduzca los costos, y genere interés en esta nueva clase de membranas para futuras aplicaciones para proteger nuestro medio ambiente"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Newcastle . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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