Posted in | Nanomaterials

Поиск по улучшению Губки Carbon набирает обороты

Published on May 28, 2010 at 3:18 AM

Лаборатории Джеффри Лонг скоро хозяин круглые сутки, робота хореографии охоту на углерод-голодных материалов. Berkeley Lab химик приводит разнообразные команды ученых, целью которой является быстро обнаружить материалы, которые могут эффективно полосы углекислого газа из выхлопной электростанции , прежде чем она оставляет дымовой трубы и способствует изменению климата.

Более Футбольное поле площадью в ладони. Может ученые моды металло-органических структур, видел в этом рассказе в углекислый поглощающих губки? Будет материала работать в электростанции? Лаборатории Беркли ученые надеются выяснить, в ближайшее время.

Они ставку на недавно обнаруженный класс материалов, называемых металло-органических структур, которые могут похвастаться рекордного обвала внутренней поверхности. Сахара размера кусок, если развернулась и уплощенная, более чем одеяло футбольном поле. Кристаллический материал также может быть переделаны, чтобы поглотить специфические молекулы.

Идея заключается в инженера этой невероятно пористые соединения в прожорливых губкой, поглощает углекислый газ.

И они будут по скорости. Ученые надеются обнаружить эту мечту материала в головокружительной трех лет, может быть, раньше. Для этого они создадут автоматизированную систему, которая одновременно синтезирует сотни металло-органических структур, то экраны наиболее перспективных кандидатов для дальнейшей доработки.

"Наше открытие процесса будет в 100 раз быстрее, чем существующие методы", говорит Лонг. "Мы должны быстро найти нового поколения материалов, которые захватывают и освобождение углерода, не требуя много энергии."

Улавливание является первым шагом в улавливание и хранение углерода, смягчение последствий изменения климата стратегии, которая включает в себя насосные сжатый углекислый газ захватили из крупных стационарных источников в подземные скальные образования, которые могут хранить его в течение геологических масштабах времени. Многие ученые, в том числе ООН Межправительственной группы экспертов по изменению климата, считают, что технология является ключом к сдерживанию количество углекислого газа, который поступает в атмосферу. Ископаемые виды топлива, такие как уголь и природный газ, вероятно, останется дешевые и обильные источники энергии на десятилетия вперед - даже с дальнейшего развития возобновляемых источников энергии.

Улавливание и хранение углерода проходит испытания в больших масштабах только в нескольких местах по всему миру. Один из самых больших препятствий в промышленных масштабах реализации своих паразитических затрат на энергию. Углерода Сегодняшний захват материалов, таких как жидкое скрубберы амин, сок колоссальные 30 процентов электроэнергии, вырабатываемой АЭС.

Чтобы преодолеть это, ученые ищут альтернативы, которые могут быть использованы снова и снова, с минимальными затратами энергии. Это медленный, привередливы процесса. Перспективные материалы, такие как металл-органические структуры приходят в миллионы вариаций, только горстка, которые способствуют захвата углерода. Поиск только правильный материал может занять годы.

Это может измениться. В начале мая группа Лонга начали переговоры три года, $ 3,6 млн. гранта от Департамента Расширенный энергетические проекты научно-исследовательского агентства-Энергия (ARPA-E) для наддува поиска.

"Мы хотим, чтобы запустить процесс обнаружения очень быстро и найти материалы, которые потребляют только 10 процентов энергии электростанции", говорит Лонг, который работает с другими Лаборатории Беркли ученых Мацей Haranczyk, Эрик Masanet, Джеффри Реймер, и Беренд Смит по проекту . Вместе они создадут состоянии современной производственной линии.

Робот автоматически синтезировать сотни металло-органических структур и дифракции рентгеновских лучей предложит первого прохождения оценки в поисках чистой новых материалов. Магнитно-резонансная спектроскопия будет выведать материалов с распределением пор по размерам лучше всего подходят для улавливания углерода.

Далее идет большое испытание: он может поглощать углекислый газ из дымовых газов? Высокая всей анализа газов сорбционные проводились с использованием нового оборудования построен Wildcat Discovery Технологии Сан-Диего, штат Калифорния предоставит ответ.

Компьютер алгоритмы будут постоянно сбивать через полученные данные и помогают уточнить следующий раунд синтеза. Перспективные материалы также будут оцениваться с точки зрения, если какие-либо ингредиенты слишком дороги для широкомасштабного коммерческого использования.

"Мы не хотим, чтобы обнаружить большой материал, и найти это настолько дорого, что никто не будет использовать его," говорит Лонг.

В качестве последнего теста, электроэнергии научно-исследовательский институт предскажет утилиты из лучших новых материалов в промышленном масштабе процесс улавливания.

"Нам нужно найти оптимальный диапазон металло-органических структур для каждой электростанции", говорит Лонг. "В конечном счете, это исследование имеет целью привести к материалам достойны крупномасштабных испытаний и коммерциализации".

Добавлено 28 мая 2010

Last Update: 4. October 2011 08:49

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit