Global isishni nazorat qilish uchun yangi uglerod ushlash usuli qazib olinadigan yoqilg'i chiqindilaridan karbonat angidridni olish uchun ishlab chiqilgan.
Issiqxona chiqindilari iqlim o'zgarishiga eng katta hissa qo'shmoqda. Kritik issiqxona gazlarining emissiyasi keng ko'lamli sanoatlashtirish va inson faoliyati natijasidir. Ushbu issiqxona chiqindilarining aksariyati karbonat angidrid (CO2) fotoalbom yoqilg'ilarni yoqishdan. Sanoatlashtirish davri boshlanganidan beri atmosferadagi CO2 ning umumiy kontsentratsiyasi 40 foizdan ko'proqqa oshdi. Issiqxona chiqindilarining doimiy o'sishi havoni isitmoqda sayyora deb atalgan narsadaglobal isishKompyuter simulyatsiyalari shuni ko'rsatdiki, emissiyalar vaqt o'tishi bilan er yuzasining o'rtacha haroratining oshishiga sabab bo'ladi, bu esa yomg'irlar, bo'ronlar, dengiz sathlari va boshqalarning o'zgarishi tufayli "iqlim o'zgarishi" ni ko'rsatadi. "Emissiyadan kelib chiqadigan karbonat angidrid - iqlim o'zgarishiga qarshi kurashning muhim jihati. uglerod qo'lga olish texnologiyasi o'nlab yillar davomida mavjud edi, ammo yaqinda atrof-muhit muammolari tufayli ko'proq e'tiborga sazovor bo'ldi.
Uglerodni ushlashning yangi metodologiyasi
Standart protsedura uglerod qo'lga olish CO2 ni gazsimon aralashmadan ushlab turish va ajratishni, so'ngra uni saqlashga o'tkazishni va atmosferadan uzoqda, odatda er ostida saqlashni o'z ichiga oladi. Bu jarayon juda energiya talab qiladi, bir nechta texnik muammolarni, xavflarni va cheklovlarni o'z ichiga oladi, masalan, saqlash joyida oqish ehtimoli yuqori. Yangi tadqiqot nashr etilgan Chem uglerodni ushlash uchun istiqbolli muqobilni tasvirlaydi. AQSh Energetika departamenti olimlari ko'mir yoqadigan elektr stansiyalaridan CO2ni olib tashlashning o'ziga xos usulini ishlab chiqdilar va bu jarayon sanoatda joriy etilayotgan standartlarga qaraganda 24 foizga kamroq energiya talab qiladi.
Tadqiqotchilar tabiatda paydo bo'lgan narsalar ustida ishladilar organik Bis-iminoguanidinlar (BIG) deb ataladigan birikmalar, oldingi tadqiqotlarda ko'rsatilganidek, manfiy zaryadlangan anionlarga bog'lanish qobiliyatiga ega. Ular BIGlarning bu o'ziga xos xususiyati bikarbonat anionlariga ham tegishli bo'lishi kerak deb o'ylashdi. Shunday qilib, BIGlar sorbent (boshqa molekulalarni to'playdigan modda) kabi harakat qilishi va CO2 ni qattiq ohaktoshga (kaltsiy karbonat) aylantirishi mumkin. Sodali ohak - bu akvalanglar, suv osti kemalari va boshqa yopiq nafas olish muhitlari tomonidan chiqarilgan havoni filtrlash va CO2 ning xavfli to'planishining oldini olish uchun ishlatiladigan kaltsiy va natriy gidroksidlarining aralashmasi. Keyin havo bir necha marta qayta ishlanishi mumkin. Masalan, sho'ng'inchilar uchun nafas olish moslamalari ularga qolishga imkon beradi suv ostida uzoq vaqt davomida, bu boshqa imkonsizdir.
Kamroq energiya talab qiladigan noyob usul
Ushbu tushunchaga asoslanib, ular suvli BIG eritmasidan foydalangan holda CO2 ajratish siklini ishlab chiqdilar. Ushbu maxsus uglerodni ushlash usulida ular CO2 molekulalarining BIG sorbentga bog'lanishiga olib keladigan eritma orqali chiqindi gazini o'tkazdilar va bu bog'lanish ularni qattiq turdagi kristallanishga olib keldi. organik ohaktosh. Ushbu qattiq moddalar 120 daraja Selsiyga qizdirilganda, keyin saqlanishi mumkin bo'lgan bog'langan CO2 ajralib chiqadi. Ushbu jarayon mavjud uglerodni ushlash usullariga nisbatan nisbatan past haroratlarda sodir bo'lganligi sababli, jarayon uchun zarur bo'lgan energiya kamayadi. Va qattiq sorbentni yana eritib yuborish mumkin suv va qayta foydalanish uchun qayta ishlangan.
Mavjud uglerodni ushlash texnologiyalari saqlash bilan bog'liq muammolar, yuqori energiya narxi va boshqalar kabi ko'plab doimiy muammolarga ega. Asosiy muammo vaqt o'tishi bilan bug'lanib ketadigan yoki parchalanadigan suyuq sorbentlardan foydalanish, shuningdek ularni isitish uchun umumiy energiyaning kamida 60 foizini talab qiladi. yuqori. Hozirgi tadqiqotda qattiq sorbent energiya cheklovini yengib chiqdi, chunki CO2 kristallangan qattiq bikarbonat tuzidan olinadi, bu esa taxminan 24 foizga kamroq energiya talab qiladi. Shuningdek, 10 ta ketma-ket tsikldan keyin ham sorbent yo'qotilmagan. Energiyaga bo'lgan ehtiyojning kamayishi uglerodni ushlab turish xarajatlarini kamaytirishi mumkin va biz milliardlab tonna CO2ni hisobga olsak, bu usul issiqxona chiqindilarini etarli darajada ushlab turish orqali juda ta'sirli bo'lishi mumkin.
Ushbu tadqiqotning cheklashlaridan biri CO2 sig'imi va so'rilish tezligi nisbatan past bo'lib, bu BIG sorbentning eruvchanligining cheklanganligi bilan bog'liq. suv. Tadqiqotchilar ushbu cheklovni bartaraf etish uchun aminokislotalar kabi an'anaviy erituvchilarni ushbu BIG sorbentlarga birlashtirishga harakat qilmoqdalar. Hozirgi tajriba kichik miqyosda o'tkazildi, unda 99 foiz CO2 chiqindi gazlardan tozalandi. Jarayonni yanada optimallashtirish kerak, shunda uni har kuni kamida bir tonna CO2 va har xil turdagi chiqindilardan tortib olish uchun kengaytirish mumkin. Usul emissiyalardagi ifloslanishlarni bartaraf etishda mustahkam bo'lishi kerak. Uglerodni ushlash texnologiyasining yakuniy maqsadi arzon va energiya tejovchi usul yordamida atmosferadan CO2ni to'g'ridan-to'g'ri tortib olishdir.
***
Manba (lar)
Uilyams N va boshqalar. 2019. Kristalli vodorod bilan bog‘langan bikarbonat dimerlari orqali CO2 ni olish. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
***
