Posted in | Nanomaterials

Georgia Tech Mottar Fonden för Att Framkalla Fördjupning-Fiber Membran genom Att Använda Nanoporous Material

Published on August 16, 2010 at 6:32 AM

Forskare på det Georgia Institutet av Teknologi använder finansiering från den Avancerade Forskningen Projekterar Byrån - Energi - som också är bekant som ARPA-E - att förfölja två som är olika, men som är släkta, att närma sig för att ta bort koldioxid från rökkanalen gasar av kol-bränningen kraftverk.

Sände ut en-tredje allra koldioxid för Kraftverkjordbruksprodukter ungefärligt i Förenta staterna varje år. Det forskare ska försök att använda den unika kick-täthet rekvisitan av ihåliga fibrer för att framkalla kosta-effektiva tekniker för att ta bort stora volymer av växthuset gasar från utsläppen.

I en projektera, tilldelat direkt till Georgia Tech, forskare framkallar fördjupning-fiber sammansatt membran att ska nanoporous belägga med metall-organiska rammaterial för bruk som avskiljer koldioxid från rökkanalen gasar. I annat projektera, Georgia, Tech somforskare hjälper kollegor på det Oak Ridge MedborgareLaboratoriumet i framkallande fördjupning-fiber sorbents, som ska blötning upp koldioxidnågot liknande en snylta - frigör därefter den, när du värmas.

Båda ska takefördel av den very kickytbehandla-till-volym rekvisitan av ihåliga fibrer som roteras från polymrer. För membranet projektera, forskare föreställa sig att ge miljon för att kvadrera mäter av membranområde inom enstorleksanpassad byggnad genom att använda det kompakt fotspåret som är tillåtet vid fibrerna.

”Är utmaningen med denna att ha en teknologi som inte endast fungerar fysiskt, utan som kan byggas på ett stort fjäll och fungeras inexpensively,” sade David Sholl, som leder membranet projekterar, som en professor i den Georgia Techen Skolar av Kemiskt och Biomolecular Iscensätta. ”Om vi är lyckade, kunde denna teknologi ha ett mycket viktigt att få effekt på pröva för att förminska kolutsläpp från förbränningen av kol.”,

Tillfångatagande av koldioxidutsläpp på kraftverk gör avkänning, därför att utsläppen koncentreras där, Sholl något att säga. Men strömteknologi, som gäller att bubbla bunten, gasar till och med en aqueous lösning och därefter att ta bort koldioxiden som skulle konsumerar åtminstone en third av energin som produceras av varje kraftverk.

Membran kunde teoretiskt avskilja koldioxiden från annan gasar med mindre energi matar in. Men inga existerande membranmaterial kan göra jobbstunderna som är robustt nog att fungera i den fientliga rökkanalen, gasar miljön - och billigt nog för de behövda stora områdena.

”Är volymen riktigt oerhörd any långt som dig, sade looken på den - hur mycket kol bränns, eller hur mycket gasar, produceras per understöder,” Sholl, som är en ansedd forskare för Georgia ForskningAllians i energisustainability. ”Med ett egentligen bra membran, skulle vi behov något något liknande som miljon kvadrerar mäter av område per kraftverket. Att beloppet låter omöjligt, men det, är något som redan in göras bevattnar desalinationlättheter.”,

Ihåliga fibrer som inte är mer tjock än ett hår, är det nyckel- till att ge det tillräckliga membranet ytbehandlar område, sade William Koros, som är funktionsduglig på båda projekterar som en professor i Skola av Kemiskt och Biomolecular Iscensätta.

”Beroende av specificerar av designen, kontaktområdet, som kan paketeras in i ett kubik mäter av membranet, eller sorbentvolym kan vara hundreds eller tusentals tider higher än, kunde uppnås till och med konkurrenskraftigt att närma sig,”, sade Koros, som är en ansedd forskare för Georgia ForskningAllians i membranvetenskap och teknologi. ”Skulle låter Detta oss till passformen de nya koltillfångatagandematerialen in i redan-förorsaka kramp i kraftverk.”,

Sholl och hans kollegor använder computational tekniker för att avskärma de nästan 5.000 sammansättningarna som kunde användas i deorganiska rammaterialen, som är under-mikron-fjäll kristaller, som ska tillfogas till fibrerna för att avskilja koldioxiden från annan gasar. Genom Att Använda de computational teknikerna, hoppas de för att klippa numrera av kandidatmaterial till så fåtalet, som 50, som skulle, synthesizeds och testas.

”Är Vi prövas att förbinda computational avskärma, och förutsägelsen till ett materiellt, som kan faktiskt användas i ett membran,”, sade Carson Meredith, också en professor i Skola av Kemiskt och Biomolecular Iscensätta. ”Ska Vi studien dessa sammansättningar i en for långt och att mäta precis den nyckel- rekvisitan av intresserar.”,

Den rekvisita inkluderar permeance - kapaciteten att låta koldioxid igenom - och selectivity, som ska, låter den utesluta annan gasar. Det som avskärmer, bör klippa numrera av kandidater till en näve som skulle är faktiskt van vid gör membran för mer specificerad testa, sade Sholl.

På avsluta av två-året lånperioden förväntar forskarna att ha producerat och testade fördjupning-fiber membran på laboratoriumfjäll. De skulle partnern med en producent till jordbruksprodukterpackar av fibrerna för ettfjäll testar därefter.

Kraftverkrökkanalen gasar innehåller ett gasformigt grundämneoxid- och svaveloxider såväl som fuktighet, som kan sammanslutningen att orsaka korrosion. Fuktighet bara kan också orsaka problem för några membran. I tillägg gasar rökkanalen innehåller tracebelopp av sammansättningar liksom klor och kvicksilver som kunde också skada membranen.

”Ska Vi inte egentligen för att veta vad de ska föroreningarna gör, tills vi satte membranet in i rökkanalen gasar strömmer,”, sade Sholl. ”Utfärdar ett nyckel- ska är att visa, att dessa material ska arbete i dag och i morgon, och på länge därefter. Robustheten av materialen i en verklig miljö är något som vi måste att förstå.”,

Ett koltillfångatagandesystem som baserades på defiber membranen, kunde potentiellt ta bort så mycket som 90 procent av koldioxiden från växtutsläpp. Men det skulle kommet på en kosta: även i bäst-fallet beräkningarna, kräver skulle borttagning åtminstone 10 procent av växt energi.

”Är verkligheten, att alla länder runt om världen går att bränna kol för den förutsebara framtiden,” Sholl tillfogade. ”Har Vi egentligen inte ett primat, därför att vi inte har andra bra källor av grundlinjen att ladda på det jämnt oss får från kol. Någon teknologi till economically tillfångatagandekol från dessa lättheter kunde ha ett stort att få effekt.”,

Källa: http://www.gatech.edu/

Last Update: 26. January 2012 11:10

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