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A Busca para Esponjas Melhoradas do Carbono Pegara A Velocidade

Published on May 28, 2010 at 3:18 AM

O laboratório Longo de Jeffrey hospedará logo uma caça noite e dia, robotically choreographed para materiais carbono-com fome. O químico do Laboratório de Berkeley conduz uma equipe diversa dos cientistas cujo o objetivo é descobrir rapidamente os materiais que podem eficientemente descascar o dióxido de carbono da exaustão de um central eléctrica, antes que saa da chaminé e a contribua às alterações climáticas.

Mais do que um campo de futebol da área de superfície na palma de sua mão. Podem os cientistas formar as estruturas metal-orgânicas, vistas nesta ilustração, em esponjas deabsorção? O material trabalhará em um central eléctrica? Os cientistas do Laboratório de Berkeley esperam encontrar logo.

Estão apostando em uma classe recentemente descoberta de materiais chamados as estruturas metal-orgânicas que se vangloriam de uma área de superfície interna dequebra. Um açúcar cubo-fez sob medida a parte, se desdobrado e aplainado, mais do que para cobrir um campo de futebol. O material cristalino pode igualmente ser tweaked para absorver moléculas específicas.

A ideia é projectar este composto incredibly poroso em uma esponja voraz que devore acima do dióxido de carbono.

E estão indo para a velocidade. Os cientistas esperam descobrir este material ideal em uns três anos vertiginosos, talvez mais logo. Para fazer este, criarão um sistema automatizado que sintetize simultaneamente centenas de estruturas metal-orgânicas, seleccionam então os candidatos os mais prometedores para um refinamento mais adicional.

“Nosso processo de descoberta será até 100 vezes mais rapidamente técnicas do que actuais,” diz Por Muito Tempo. “Nós precisamos de encontrar rapidamente os materiais da próxima geração que capturam e liberam o carbono sem exigir muita energia.”

A captação do Carbono é a primeira etapa na captação do carbono e no armazenamento, uma estratégia da mitigação das alterações climáticas que envolva bombear dióxido de carbono comprimido capturado das grandes fontes estacionárias nas formações de rocha subterrâneas que podem o armazenar para escalas de tempo geological. Muitos cientistas, incluindo o Painel Intergovernamental dos United Nations em Alterações Climáticas, acreditam que a tecnologia é chave a limitar a quantidade de dióxido de carbono que incorpora a atmosfera. Os combustíveis Fósseis tais como o carvão e o gás natural permanecerão provavelmente fontes de energia baratas e abundantes durante as próximas décadas - mesmo com a revelação continuada de fontes de energia renováveis.

A captação e o armazenamento do Carbono estão sendo testados em grande escala somente em alguns lugares no mundo inteiro. Uma da aplicação a mais grande da industrial-escala dos obstáculos é seus custos da energia parasíticos. Os materiais De Hoje da captação do carbono, tais como purificadores líquidos da amina, cavam uns 30 por cento enorme da potência gerada por um central eléctrica.

Para superar este, os cientistas estão procurando as alternativas que podem ser usadas repetidas vezes com custos da energia mínimos. É um processo lento, exigente. Os materiais Prometedores tais como estruturas metal-orgânicas vêm em milhões de variações, simplesmente um punhado de que seja conducente a capturar o carbono. Encontrar apenas o material direito pode tomar anos.

Isso podia mudar. ao Princípio de Maio, a equipe Longa começou a negociar uma de três anos, concessão $3,6 milhões do Ministério da Agência-Energia Avançada dos Projectos de Investigação da Energia (ARPA-E) para sobrecarregar a busca.

“Nós queremos executar muito ràpida o processo de descoberta e para encontrar os materiais que consomem somente 10 por cento da energia de um central eléctrica,” diz Por Muito Tempo, que está trabalhando com os cientistas Maciej Haranczyk, Eric Masanet, Jeffrey Reimer, e Berend Smit do Laboratório de Berkeley do companheiro no projecto. Junto, criarão uma linha de produção avançada.

Um robô sintetizará automaticamente centenas de estruturas metal-orgânicas e a difracção de Raio X oferecerá uma avaliação da primeiro-passagem na busca para materiais novos puros. A espectroscopia da ressonância Magnética então doninha para fora os materiais com o melhor da distribuição de tamanho do poro serido para a captação do carbono.

Vem Em Seguida o teste grande: pode capturar o dióxido de carbono de um gás de conduto? Alto-Durante todo a análise do sorption do gás conduziu usando a instrumentação nova construída por Tecnologias Desorganizadas da Descoberta de San Diego, Califórnia dará a resposta.

Os algoritmos do Computador agitarão constantemente com os dados resultantes e ajudarão a refinar a seguinte rodada da síntese. Os materiais Prometedores estarão avaliados igualmente para determinar se algum ingrediente é demasiado caro para a comercialização em grande escala.

“Nós não queremos descobrir que um grande material e para o encontrar é tão caro que ninguém o usará,” diz Por Muito Tempo.

Como um teste final, o Electric Power Research Institute preverá o serviço público dos melhores materiais novos em um processo da captação do carbono da industrial-escala.

“Nós precisamos de encontrar a escala a melhor de estruturas metal-orgânicas para cada central eléctrica,” diz Por Muito Tempo. “Finalmente, esta pesquisa é pretendida conduzir aos materiais dignos do teste e da comercialização em grande escala.”

28 de maio de 2010 Afixado

Last Update: 12. January 2012 07:36

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