VSDS
INNOGY
INNOGY

Nová membrána dokáže zachytiť 90% emisií CO2

Vedci zo Sandia National Laboratories a University of New Mexico vynašli spôsob ako zbaviť dym z uhoľných elektrární takmer všetkého oxidu uhličitého.

Nová membrána dokáže zachytiť 90% emisií CO2

Sandia Labs

Inšpirované prírodou

Vynález pomenovali „memzým“ – má vlastnosti filtra, ale je nasýtený enzýmom karboanhydrázy. Rovnaký princíp, na akom funguje táto technológia, existuje v bunkách. Membrána je inšpirovaná spôsobom, akým sa oxidu uhličitého zbavuje ľudské telo.

Doteraz bola filtrácia oxidu uhličitého z finančného hľadiska obmedzujúca, keďže sa na ňu používajú drahé hrubé tvrdé polymérové membrány,uvádza vedúci výskumu Jeff Brinker.

Naša finančne nenáročná metóda je inšpirovaná prírodou – používame membránu na báze vody, ktorá je hrubá iba osemnásť nanometrov a obsahuje prírodné enzýmy, ktoré zachytia deväťdesiat percent vypusteného oxidu uhličitého. To je takmer o sedemdesiat percent viac ako dokážu súčasné komerčné metódy a cena je zlomková.

Membrána je schopná zachytiť až 90% oxidu uhličitého, ktorý vyprodukuje tepelná elektráreň a to za relatívne nízku cenu štyridsať amerických dolárov za tonu.

Ako to funguje?

Výroba zariadenia sa začína procesom vysušovania, ktorého výsledkom je husté zoskupenie nanopórov oxidu kremičitého. Tie poskytnú stabilné prostredie karboanhydráze.

Na substanciu hrubú sto nanometrov sa najprv aplikuje technika, po ktorej nanopórový povrch zostane odolný proti vode. Potom nasleduje procedúra s kyslíkovou plazmou, ktorá prvých osemnásť nanometrov povrchu premení na vrstvu zadržiavajúcu vodu.

Do tejto vrstvy následne vstreknú vodu a spomínaný enzým, ktorý dokáže urýchliť rozpustenie miliónu molekúl oxidu uhličitého za sekundu. Výsledkom je membrána, ktorá má až desaťkrát väčšiu koncentráciu karboanhydrázy ako bežne zaužívané filtre.

Enzým má schopnosť rýchlo rozložiť oxid uhličitý, vďaka čomu je membrána schopná zachytiť aj veľké množstvo molekúl. Chemickým procesom sa plyn premení na kyselinu uhličitú a hydrogénuhličitan. Zvyšné molekuly zostanú po prejdení membránou v pôvodnom stave.

Enzým sa dá opätovne použiť a vodu, ktorá sa na procese zúčastňuje, vymieňať netreba, keďže nie je činidlom a prítomná je iba na vytvorenie vhodných podmienok.

Po dlhšej dobe, čo proces prebieha, nanopóry následkom odparovania vyschnú. Enzýmy sa tiež časom opotrebujú, avšak dajú sa ľahko vymeniť.

Inštalácia membrány do komínov a odvodov spalín v elektrárni by sa podobala na katalyzátor výfukových plynov v aute. Membrány by sa umiestnili dovnútra komína zoskupené do tvaru včelieho plástu.

Ďalšie využitia

Pozoruhodná je čistota plynu, ktorý membrána zachytí. Ide až o deväťdesiatdeväť percentný oxid uhličitý, ktorý by mohli využiť ropné spoločnosti pri ťažbe.

Proces by sa dal aplikovať aj vo vesmíre a dal by sa tak využiť na izolovanie oxidu uhličitého z kozmických lodí. Membrána sa totiž prispôsobí teplote daného prostredia.

Vynález je patentovaný a stihol už zaujať energetické podniky, ktorých cieľom je finančne nenáročne zredukovať emisie oxidu uhličitého. Vedci teraz hľadajú ďalšie využitia ich vynálezu.

Výsledky štúdie publikoval vedecký časopis Nature Communications.


Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý je výsledkom uvedeného vzorca.



Pre pridanie nového komentára sa prosím prihláste.


Mohlo by vás zaujímať

Globálny dopyt po plyne v roku 2021 zlomí rekord, trh ale bude krehký, očakáva IEA

Globálny dopyt po plyne v roku 2021 zlomí rekord, trh ale bude krehký, očakáva IEA

Udalosti uplynulej zimy na trhu so zemným plynom vytvorili silné napätie medzi ponukou a dopytom.

Príspevky na tepelné čerpadlá a fotovoltiku idú v roku 2021 na dračku, SIEA rozdá ďalšie

Príspevky na tepelné čerpadlá a fotovoltiku idú v roku 2021 na dračku, SIEA rozdá ďalšie

O príspevok z projektu Zelená domácnostiam II požiadalo od začiatku roka 2021 viac ako 4 700 žiadateľov.

Rýchly internet pomôžu rozšíriť distribútori elektriny, budú spolupracovať s operátormi

Rýchly internet pomôžu rozšíriť distribútori elektriny, budú spolupracovať s operátormi

Západoslovenská distribučná, Stredoslovenská distribučná a Východoslovenská distribučná prisľúbili štátu pomoc pri budovaní vysokorýchlostného internetu. Ten sa dá vďaka smart grid priviesť všade tam, kam tečie elektrina.