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

Техник Грузии Получает Фонд для того чтобы Развить Мембраны Волокна с продольно-воздушным каналом Используя Материалы Nanoporous

Published on August 16, 2010 at 6:32 AM

Исследователя на Институте Технологии Грузии используют финансирование от Агенства Проектов Перспективных Исследований - Энергию - также известные, что как ARPA-E - последовали 2 различное, но родственное, подходы для извлекать углекислый газ от газообразных отходов угл-горя электростанций.

Электростанции производят приблизительно 1/3 из всего углекислого газа испущенного в Соединенные Штаты каждый год. Исследователя попытают использовать уникально high-density свойства волокон с продольно-воздушным каналом для того чтобы начать рентабельные методы для извлекать большие тома газа оранжереи от излучений.

В одном проекте, награженном сразу к Технику Грузии, исследователях развивайте мембраны волокна с продольно-воздушным каналом составные которые будут использовать nanoporous металл-органические материалы рамок для того чтобы отделить углекислый газ от газообразных отходов. В другом проекте, исследователя Техника Грузии помогают коллегаам на Лаборатории Oak Ridge Национальной в превращаясь сорбентах волокна с продольно-воздушным каналом которые выдержат вверх углекислый газ как губка - после этого выпустите ее нагрето.

Оба примут преимущество очень высоких свойств поверхност-к-тома волокон с продольно-воздушным каналом закрученных от полимеров. Для проекта мембраны, исследователя envision обеспечить миллион квадратных метров зоны мембраны внутри вмеру-определенное размер здание используя компактный след ноги позволенный волокнами.

«Возможность с этим иметь технологию которая не только физически работают, но которая смогите быть построено на большом диапазоне и эксплуатирова недорог,» сказал Дэвид Sholl, которое водит проект мембраны как профессор в Школе Техника Грузии Химического и Биомолекулярного Инджиниринга. «Если мы успешны, то эта технология смогла иметь очень огромное воздействие на пробовать уменьшить выбросы углерода от сгорания угля.»

Захватывать излучения углекислого газа на электростанции делает чувство потому что излучения сконцентрированы там, Sholl говорит. Но настоящая технология, которая включает клокоча газы стога через водный раствор и после этого извлекать углекислый газ, уничтожила бы хотя бы треть энергии произведенной каждой электростанцией.

Мембраны смогли теоретически отделить углекислый газ от других газов с меньше количества подводимой энергии. Но никакие существующие материалы мембраны не могут сделать работу пока был робастны достаточно работать в вражеской окружающей среде газообразного отхода - и недорог достаточно для обширных районов.

«Том поистине неимоверн любой путь вы смотрите его - насколько угля горится или насколько газа произведен в секунду,» сказали Sholl, которое эрудит Союзничества Исследования Грузии именитый в устойчивости энергии. «С действительно хорошей мембраной, нам было бы нужно что-то как миллион квадратных метров зоны в электростанцию. Что количество звучает невозможным, но им что-то уже будучи деланным в средствах опреснения воды.»

Волокна с продольно-воздушным каналом не более толщиной чем волосы ключ к обеспечивать зону достаточной мембраны поверхностную, сказали Вильгельму Koros, который работает и на проектах как профессор в Школе Химического и Биомолекулярного Инджиниринга.

«В зависимости от деталей конструкции, площади контакта которую можно упаковать в кубический метр мембраны или том сорбент может быть сотниами или тысячами времен более высоко чем смогл быть достигано через конкурсные подходы,» сказал Koros, которое эрудит Союзничества Исследования Грузии именитый в науке и технике мембраны. «Это позволило бы нам поместить новые материалы захвата углерода в уже-тесные электростанции.»

Sholl и его коллегаы используют методики вычислений экранировать почти 5.000 смесей которые смогли быть использованы в металл-органических материалах рамок, которые кристаллы sub-микрон-маштаба которые будут добавлены, что к волокнам отделили углекислый газ от других газов. Используя методики вычислений, они надеются отрезать число материалов выбранного до только 50 которое были бы синтезированы и были бы испытаны.

«Мы пробуем соединить вычислительный скрининг и прогноз к материалу который можно фактически использовать в мембране,» сказал Carson Meredith, также профессора в Школе Химического и Биомолекулярного Инджиниринга. «Мы изучим эти смеси в быстром путе, измеряя как раз ключевые свойства интереса.»

Те свойства включают permeance - способность позволить углекислому газу до конца - и селективность, который позволят ему исключить другие газы. Тот скрининг должен отрезать число выбранных к пригорошне которая фактически была бы использована для того чтобы сделать мембраны для более детального испытания, Sholl сказало.

В конце двухклассного периода дара, исследователя рассчитывают произвести и испытанные мембраны волокна с продольно-воздушным каналом на маштабе лаборатории. Они после этого были бы партнером с изготовлением для того чтобы произвести пачки волокон для испытания пилот-маштаба.

Газообразные отходы Электростанции содержат окись азота и окиси серы, так же, как влагу, которая может совместить для того чтобы причинить корозию. Влага самостоятельно может также причинить проблемы для некоторых мембран. В добавлении, газообразные отходы содержат ничтожные количества смесей как хлор и ртуть который смогли также повредить мембранам.

«Мы действительно не знаем чего загрязняющие елементы сделают до тех пор пока мы не положим мембрану в поток газообразного отхода,» Sholl сказали. «Ключевой вопрос будет показать что эти материалы будут работать сегодня и завтра, и в течение длительного времени потом. Робастность материалов в реальной окружающей среде что-то которое мы должны понять.»

Система захвата углерода основанная на мембранах волокна с продольно-воздушным каналом смогла потенциально извлечь как много как 90 процентов углекислого газа от излучений завода. Но то пришло бы на цену: даже в вычислениях лучш-случая, удаление требовало бы хотя бы 10 процентов энергии завода.

«Реальность что все страны вокруг мира идут сгореть уголь на обозримое будущее,» Sholl добавила. «Мы действительно не имеем выбор потому что мы не имеем другие хорошие источники нагрузки базиса на уровне мы получаем от угля. Любая технология экономично для того чтобы захватить углерод от этих средств смогла иметь большой удар.»

Источник: http://www.gatech.edu/

Last Update: 12. January 2012 04:54

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