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Posted in | Nanomaterials

改良されたカーボンスポンジの検索は加速します

Published on May 28, 2010 at 3:18 AM

Jeffrey の長い実験室はやがてカーボン空腹な材料のための休みなしの、ロボティックに演出されたハンチングを催します。 バークレーの実験室の化学者は煙突を去り、気候変動に貢献する前に目的がすぐに発電所の排気から効率的に二酸化炭素を除去できる材料を検出することである科学者の多様なチームを導きます。

手のやしの表面積のフットボール競技場より多く。 科学者はカーボン吸収のスポンジにこの実例で見られる金属有機性フレームワークを作ることができますか。 材料は発電所ではたらきますか。 バークレーの実験室の科学者はすぐに調べることを望みます。

彼らはレコード粉砕の内部表面積を自慢する金属有機性フレームワークと呼出される材料の最近検出されたクラスで賭けています。 砂糖の立方体サイズの部分は、開かれ、平らにされて、もっとよりフットボール競技場の一面をおおうために。 結晶材料はまた特定の分子を吸収するために微調整することができます。

考えは二酸化炭素の上でがつがつむさぼる貪欲なスポンジにこの非常に多孔性の混合物を設計することです。

そしてそれらは速度のために行っています。 科学者は多分すぐに猛烈な 3 年のこの夢材料を検出することを望みます。 これをするためには、彼らは同時に何百もの金属有機性フレームワークを総合する自動化されたシステムを、それから選別しますそれ以上の洗練のための最も有望な候補者を作成します。

「より現在の技術」はと私達の発見のプロセス 100 倍まで速くです長く言います。 「私達はすぐに多くのエネルギーを必要としないで」。カーボンを捕獲し、解放する次世代材料を見つける必要があります

カーボン捕獲はカーボン捕獲の第一歩であり、記憶は、地質年代の間それを保存できる地下の造岩に大きい静止したソースから捕獲される圧縮された二酸化炭素をポンプでくむことを含む気候変動の軽減の作戦位取りします。 気候変動の国際連合の政府間のパネルを含む多くの科学者は、技術が大気を入力する二酸化炭素の量を抑制することに主であることを信じます。 石炭および天燃ガスのような化石燃料は回復可能なエネルギー源の継続的開発と多分この先数十年間安く、豊富なエネルギー源に - 残ります。

カーボン捕獲および記憶は少数の場所だけで世界的に大規模にテストされています。 最も大きい障害産業スケールの実施の 1 つは寄生エネルギー・コストです。 今日のカーボン捕獲材料は、液体のアミンスクラバーのような、発電所によって生成される力の痛打の 30% 搾り取ります。

これを克服するためには、科学者によっては最小のエネルギー・コストと幾度も使用することができる代わりが努めています。 それは遅い、凝り性プロセスです。 金属有機性フレームワークのような有望な材料だけはカーボンの捕獲を促す何百万の変化一握り入って来ます。 ちょうど右の材料を見つけることは年を取るかもしれません。

それは変更できます。 早い 5 月では、長いチームは検索に過給するために 3 年をの進められた研究計画代理店エネルギー (ARPA-E) エネルギー省からの $3.6 百万許可交渉し始めました。

「私達は発見のプロセスを非常に急速に実行したいと思い、発電所のエネルギーの 10% だけ消費する材料を見つけるため」、長く言います、プロジェクトの仲間のバークレーの実験室の科学者と Maciej Haranczyk、エリック Masanet、 Jeffrey Reimer、およびベレンド Smit 働いている。 ともに、彼らは最新式の生産ラインを作成します。

ロボットは自動的に何百もの金属有機性フレームワークを総合し、 X 線回折は純粋で新しい材料の検索のファースト・パス評価を提供します。 磁気共鳴の分光学はそれからカーボン捕獲のために最も適した気孔のサイズ分布を用いる材料を探し出します。

次に大きいテストは来ます: それはガス送管から二酸化炭素を捕獲できますか。 サンディエゴの無謀な発見の技術によって構築された新しい器械使用を使用して行なわれたガスの収着の分析高全体カリフォルニアは答えを提供します。

コンピュータのアルゴリズムは生じるデータによって絶えずかき回し、統合の次のラウンドの精製を助けます。 有望な材料はまたどの原料でも大規模な商業化にとって余りに高いかどうか定めるために査定されます。

「私達は誰もそれを使用しないほど大きい材料がそれを見つけるために高いと」、長く言うことを検出したいと思わないし。

最終テストとして、電力の研究所は産業スケールカーボン捕獲プロセスの最もよく新しい材料のユーティリティを予測します。

「私達は各発電所のための金属有機性フレームワークの最適範囲を見つける必要があります」と長く言います。 「最終的に、この研究は大規模なテストおよび商業化の価値がある材料の原因となるように意図されています」。

2010 年 5 月 28 日掲示される

Last Update: 12. January 2012 01:01

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