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ジョージアの技術は Nanoporous の文書を使用して空ファイバーの膜を発達させるために資金を受け取ります

Published on August 16, 2010 at 6:32 AM

ジョージアの技術協会の研究者は高等研究計画局からの資金調達 - エネルギー - を別名 ARPA-E -、関係した 2 を追求するのに石炭焚きの発電所のガス送管から二酸化炭素を取除くためのアプローチ使用しています。

発電所は米国で毎年出るすべての二酸化炭素のおよそ 3 分の 1 を作り出します。 研究者は放出から大量の温室効果ガスを取除くための費用有効技術を開発するのに空のファイバーの一義的な高密度特性を使用するように試みます。

ジョージアの技術に直接与えられる 1 つのプロジェクト研究者でガス送管から二酸化炭素を分けるのに nanoporous 金属有機性フレームワーク材料を使用する空ファイバーの合成の膜を発達させています。 他のプロジェクトでは、ジョージアの技術の研究者はスポンジのような二酸化炭素を浸す成長の空ファイバーの吸収剤のオーク・リッジの国立研究所で同僚を助けています - 熱された場合それからそれを解放して下さい。

両方ともポリマーから回った空のファイバーの非常に高い表面にボリューム特性を利用します。 膜のプロジェクトのために、研究者はファイバーによって許可されるコンパクトな足跡を使用して適当サイズの建物内の膜領域の百万平方メートルを提供することを想像します。

「これの挑戦物理的に働くがただ、大規模に構築され、安く作動することができる技術を持つことです」は化学および Biomolecular 工学のジョージアの技術の学校の教授として膜のプロジェクトを導くデイヴィッド Sholl を言った。 「私達が成功していたら、この技術は石炭の燃焼からの炭素放出量を減らすことを試みることの非常に重大な影響があってもよい」。

発電所の二酸化炭素の放出を捕獲することは放出がそこに集中されるので意味を成していますと、 Sholl は言います。 しかし水溶液および二酸化炭素を取除くことによって泡立つ煙道ガスを含む現在の技術は各発電所によって作り出されたエネルギーの少なくとも三番目を消費します。

膜はより少ない入熱が付いている他のガスから論理上二酸化炭素を分けることができます。 しかし既存の膜材料は敵のガス送管の環境で作動すること十分に強いである間ジョブをすることができないし、 - 大きい領域のために十分に安価必要としました。

「- どの位石炭が焼き付けられるか、またはどの位ガスが毎秒作り出されるかボリューム偽りなく信じられないいですあらゆる方法あなたがそれを」、は言ったエネルギー持続性のジョージアの研究の同盟著名な学者の、 Sholl を見る。 「実際によい膜によって、私達は発電所ごとの領域の百万平方メートルのような何かを必要とします。 量は不可能に、それに鳴るがことです既に水脱塩機能でされる何か」。

空のファイバーは十分な膜の表面積の提供へ毛より厚くキー、言いました化学および Biomolecular 工学の学校の教授としてプロジェクトに取り組んでいるウィリアム Koros をではないです。

「デザイン、競争のアプローチによって達成できるより立方メートルの膜に包むことができるか、または吸収剤がボリューム何百または高くたくさんもの時のどれである場合もある接触域の細部によって」膜の科学技術のジョージアの研究の同盟著名な学者である Koros を言いました。 「これは既に窮屈な発電所に新しいカーボン捕獲材料に合うことを可能にします私達が」。

Sholl および彼の同僚は他のガスから二酸化炭素を分けるためにファイバーに追加される副ミクロンスケールの水晶である金属有機性フレームワーク材料で使用できるほぼ 5,000 の混合物を選別するのに計算の技術を使用しています。 計算の技術を使用して、彼らは総合され、テストされたわずか 50 に候補者材料の番号を切ることを望みます。

「私達は計算のスクリーニングを接続することを試みて、膜で実際に使用することができる材料への予言」カーソン Meredith を、また化学および Biomolecular 工学の学校の言いました教授。 「私達は調査します興味のちょうど主特性を測定する急速な方法でこれらの混合物を」。

それらの特性はそれが他のガスを除くようにする選択率含んでいます、およびパーミアンスを - 二酸化炭素を許可する機能 -。 そのスクリーニングはより詳しいテストのための膜を作るのに実際に使用される握りに候補者の番号を切るべきですと Sholl は言いました。

2 年の許可のピリオドの終わりに、研究者は実験室スケールでテストされた空ファイバーの膜作り出すと期待し。 彼らは製造業者とそれからパイロットスケールテストのためのファイバーの束を作り出すために組みます。

発電所のガス送管は窒素酸化物および腐食を引き起こすために結合できる硫黄酸化物、また湿気含んでいます。 単独で湿気はまたある膜のための問題を起こすことができます。 さらに、ガス送管はまた膜に害を与えることができる水銀および塩素のような混合物の微量を含んでいます。

「私達は実際に私達がガス送管のストリームに膜を入れるまで汚染物がと」、 Sholl を言ったすること知りません。 「重要な問題はこれらの材料が今日そして明日働く、および長い間その後ですことを示すこと。 実質環境の材料の強さは私達が理解しなければ」。ならない何かです

空ファイバーの膜に基づくカーボン捕獲システムはプラント放出から二酸化炭素の 90% 可能性としては多くを除去できます。 しかしそれは費用で来ます: 最高にケースの計算で、取り外しはプラントのエネルギーの少なくとも 10% 必要とします。

「現実」は Sholl 追加しました世界中のすべての国が近い未来のための石炭を焼き付けようとしていることです。 「私達は実際に私達が私達が石炭から得るレベルでベースラインロードの他のよいもとを持っていないので選択を持っていません。 経済的にこれらの機能からカーボンを捕獲するどの技術でも大きい影響があることができます」。

ソース: http://www.gatech.edu/

Last Update: 12. January 2012 04:00

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