Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
Posted in | Nanomaterials

Georgia Tech Vastaanottaa rahaston kehittämiseksi Hollow-Fiber kalvot käyttäminen nanoporous Materiaalit

Published on August 16, 2010 at 6:32 AM

Tutkijat Georgia Institute of Technology käyttävät rahoitusta Advanced Research Projects Agency - Energia - tunnetaan myös nimellä ARPA-E - jatkaa kaksi erilaista, mutta toisiinsa sidoksissa olevia lähestymistapoja poistaa hiilidioksidia savukaasuista hiilen palamisen voimalaitoksissa.

Voimalaitokset tuottavat noin kolmanneksen kaikista hiilidioksidipäästöt Yhdysvalloissa vuosittain. Tutkijat yrittävät käyttää ainutlaatuista tiheään ominaisuudet onttoja kehittää kustannustehokkaita menetelmiä poistaa suuria määriä kasvihuonekaasupäästöt päästöistä.

Yhteen hankkeeseen, myöntää suoraan Georgia Tech, tutkijat kehittävät ontelolaattojen kuituseoksesta kalvoja, jotka käyttävät nanoporous metalli-orgaaninen puitteet materiaalit erottaa hiilidioksidi savukaasuista. Muissa projekti, Georgia Tech tutkijat ovat auttamaan kollegansa Oak Ridge National Laboratory kehittämisessä ontelolaattojen kuitu imeytysaineet joka imeä hiilidioksidia kuin sieni - vapauta se sitten kuumennettaessa.

Molemmat hyödyntävät hyvin suuri pinta-to-tilavuuden ominaisuuksiin onttoja kehrätty polymeereistä. Jotta kalvo hankkeen tutkijat kuvitella tarjoamalla miljoonaa neliömetriä kalvo alue kohtalaisen kokoinen rakennus käyttäen pienessä koossa sallima kuituja.

"Haasteena tässä on, teknologiaa, ei vain fyysisesti toimii, mutta se voidaan rakentaa suuressa mittakaavassa ja toimivat edullisesti", sanoi David Sholl, joka johtaa kalvo hankkeen professorina Georgia Tech School of Chemical ja biomolekyylitutkimuksesta. "Jos onnistumme, tämä tekniikka voi olla hyvin merkittävä vaikutus yrittävät vähentää hiilidioksidipäästöjä hiilen."

Kaappaaminen hiilidioksidipäästöt voimalaitoksilla on järkeä, koska päästöt keskittyvät sinne, Sholl sanoo. Mutta nykytekniikalla, johon kuuluu kuplivaa pino kaasuja läpi vesiliuosta ja sitten poistamalla hiilidioksidia, kuluttaisi ainakin kolmasosa energiasta tuotetaan kunkin voimalaitoksen.

Kalvot voivat teoriassa erillinen hiilidioksidia muita kaasuja vähemmän energiaa. Mutta nykyinen kalvon materiaalit voivat tehdä työtä samalla riittävän vahva toimimaan vihamielisessä savukaasujen ympäristö - ja edullinen tarpeeksi laajoja alueita tarvitaan.

"Äänenvoimakkuus uskomaton millään tavalla sitä katsot - kuinka paljon hiiltä poltetaan tai kuinka paljon kaasua tuotetaan sekunnissa", sanoi Sholl, joka on Georgian Research Alliance arvostettuja tutkija kestävä energiatalous. "Kun todella hyvä kalvo, tarvittaisiin jotain miljoona neliömetriä alaa voimalaitoksen. Tämä määrä kuulostaa mahdottomalta, mutta se on jotain jo tehty suolanpoiston tiloissa."

Onttoja paksumpia kuin hiukset ovat avain riittävien kalvo pinta, sanoi William Koros, joka työskentelee sekä hankkeita kuten professori, School of Chemical ja biomolekyylitutkimuksesta.

"Riippuen yksityiskohdista suunnittelu, kosketuspinta, joka voidaan paketoida kuutiometri kalvo tai sorbentin tilavuus voi olla satoja tai tuhansia kertoja enemmän kuin voidaan saavuttaa kilpailukykyinen lähestymistavat", sanoi Koros, joka on Georgian Research Alliance etevä tutkija kalvo tieteen ja teknologian. "Tämä antaisi meille sopimaan uuden hiilidioksidin talteenoton materiaalit osaksi jo-ahdas voimalaitoksia."

Sholl ja hänen kollegansa käyttävät tietokonelaskentatekniikoiden seuloa lähes 5000 yhdisteitä, joita voitaisiin käyttää metalli-orgaaninen puitteet materiaaleja, jotka ovat osa-mikrometrin mittakaavassa kiteitä, jotka lisätään kuitujen erottaa hiilidioksidia muita kaasuja. Käyttämällä tietokonelaskentatekniikoiden, he toivovat määrän vähentämiseksi ehdokas materiaaleja niin vähän kuin 50, joka on synteettistä ja testattu.

"Yritämme yhdistää laskennallinen seulonta ja ennustus materiaalia voidaan todella käyttää kalvo", sanoi Carson Meredith, myös professori School of Chemical ja biomolekyylitutkimuksesta. "Me tutkimme näiden yhdisteiden nopeimmalla tavalla kooltaan vain tärkeimmät ominaisuudet kiinnostavat."

Näitä ominaisuuksia ovat permeance - kyky sallia hiilidioksidin läpi - ja valintaperusteen, jonka ansiosta se voi sulkea pois muita kaasuja. Että seulonta pitäisi leikata montako ehdokasta kourallinen siitä on itse asiassa käytetään tekemään kalvoja tarkempia testejä, Sholl sanoi.

Lopussa kahden vuoden apurahakausi, tutkijat odottavat ovat tuottaneet ja testattu ontelolaattojen kuitu kalvot at laboratoriomittakaavassa. Ne sitten kumppani valmistaja tuottaa nippua kuiduista pilot-mittakaavan koe.

Last Update: 18. October 2011 13:18

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