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Posted in | Nanomaterials

La Ricerca delle Spugne Migliori del Carbonio Prende La Velocità

Published on May 28, 2010 at 3:18 AM

Il laboratorio Lungo di Jeffrey presto ospiterà una caccia giorno e notte e robot coreografata per i materiali carbonio-affamati. Il chimico del Laboratorio di Berkeley piombo un diverso gruppo degli scienziati di cui lo scopo è di scoprire rapidamente i materiali che possono spogliare efficientemente l'anidride carbonica dallo scarico di una centrale elettrica, prima che lasci il fumaiolo e contribuisca a mutamento climatico.

Più di un campo di football americano di area nella palma della vostra mano. Possono gli scienziati adattare le strutture metallorganiche, vedute in questa illustrazione, nelle spugne carbonio-assorbenti? Il materiale funzionerà in una centrale elettrica? Gli scienziati del Laboratorio di Berkeley sperano di scoprire presto.

Stanno scommettendo su una classe recentemente scoperta di materiali chiamati strutture metallorganiche che si vantano un'area interna registrazione-disastrosa. Un pezzo cubo di taglia dello zucchero, se spiegato ed appiattito, più di ricoprire un campo di football americano. Il materiale cristallino può anche essere tweaked per assorbire le molecole specifiche.

L'idea è di costruire questo composto incredibilmente poroso in una spugna vorace che inghiotte sull'anidride carbonica.

E stanno andando per la velocità. Gli scienziati sperano di scoprire questo materiale di sogno durante i tre anni a rotta di collo, forse presto. Per fare questo, creeranno un sistema automatizzato che sintetizza simultaneamente le centinaia di strutture metallorganiche, poi schermano i candidati di promessa per ulteriore perfezionamento.

“Il Nostro trattamento di scoperta sarà fino a 100 volte più velocemente tecniche correnti,„ dice Lungamente. “Dobbiamo trovare rapidamente i materiali di prossima generazione che catturano e rilasciano il carbonio senza richiedere molta energia.„

Il bloccaggio del Carbonio è il primo punto nell'acquisizione del carbonio e nella memorizzazione, una strategia di diminuzione del mutamento climatico che comprende pompare l'anidride carbonica compressa catturata dalle grandi sorgenti stazionarie nelle formazioni rocciose in sotterraneo che possono memorizzarla per le cronologie genealogiche geologiche. Molti scienziati, compreso il Gruppo Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici delle Nazioni Unite, ritengono che la tecnologia sia chiave a porre freno la quantità di anidride carbonica che entra nell'atmosfera. I Combustibili fossili quali carbone e gas naturale probabilmente rimarranno fonti di energia economiche ed abbondanti per i decenni a venire - anche con lo sviluppo continuato delle fonti di energia rinnovabili.

L'acquisizione e la memorizzazione del Carbonio sta provanda su vasta scala soltanto in alcuni posti universalmente. Uno di più grandi ostacoli all'implementazione su scala industriale è il suo costo energetico parassitario. Gli Odierni materiali di bloccaggio del carbonio, quali gli impianti di lavaggio liquidi dell'ammina, fiaccano i 30 per cento enorme della potenza generata da una centrale elettrica.

Per sormontare questo, gli scienziati stanno cercando le alternative che possono essere usate ripetutamente con i costi energetici minimi. È un trattamento lento e meticoloso. I materiali di Promessa quali le strutture metallorganiche vengono in milioni di variazioni, solo una manciata di cui è favorevole a catturare il carbonio. L'Individuazione appena del materiale giusto può richiedere gli anni.

Quello ha potuto cambiare. all'inizio di Maggio, il gruppo Lungo ha cominciato a negoziare un triennale, la concessione $3,6 milioni dal Dipartimento Per L'Energia Agenzia-Energia Avanzata di Progetti Di Ricerca (ARPA-E) per sovralimentare la ricerca.

“Vogliamo eseguire molto rapido il trattamento di scoperta e trovare i materiali che consumano soltanto 10 per cento dell'energia di una centrale elettrica,„ dice Lungamente, che sta lavorando con gli scienziati Maciej Haranczyk, Eric Masanet, Jeffrey Reimer e Berend Smit del Laboratorio di Berkeley del collega sul progetto. Insieme, creeranno una linea di produzione avanzata.

Un robot sintetizzerà automaticamente le centinaia di strutture metallorganiche e la Diffrazione ai raggi X offrirà una valutazione del primo passaggio nella ricerca di nuovi materiali puri. La spettroscopia A risonanza magnetica poi scoverà i materiali con la distribuzione per ampiezza del poro best suited per il bloccaggio del carbonio.

Dopo viene la grande prova: può catturare l'anidride carbonica da un gas di combustione? Alto-In tutto l'analisi di assorbimento assorbimento del gas condotta facendo uso di nuova strumentazione sviluppata dalle Tecnologie Selvagge di Scoperta di San Diego, la California fornirà la risposta.

Gli algoritmi del Computer sbatteranno costantemente con i dati risultanti e contribuiranno a raffinare il prossimo giro della sintesi. I materiali di Promessa egualmente saranno valutati per determinare se degli ingredienti sono troppo costosi per la commercializzazione su grande scala.

“Non vogliamo scoprire che un grande materiale e trovarla sia così costoso che nessuno la userà,„ dica Lungamente.

Come prova definitiva, l'Electric Power Research Institute predirà l'utilità di migliori nuovi materiali in un trattamento su scala industriale di bloccaggio del carbonio.

“Dobbiamo trovare l'intervallo ottimale delle strutture metallorganiche per ogni centrale elettrica,„ dice Lungamente. “Infine, questa ricerca è intesa per piombo ai materiali degni della prova e della commercializzazione su grande scala.„

28 maggio 2010 Inviato

Last Update: 12. January 2012 00:59

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