Forskare introducerade nyligen en revolutionerande skalbar biomassametod och hållbara koldioxidinfångningshydrogeler (SCCH) . Dessa geler kan effektivt absorbera koldioxid med lågt energibehov, vilket gör dem till en lovande utveckling för direkt luftinfångningsteknik (DAC). Den använder konjacgummi, polyetylenimin, cellulosa och förinfångad vattenånga för att effektivt transportera och binda koldioxid, särskilt i fuktiga förhållanden. Den energisnåla CO2-frisättningsprocessen och den enkla, skalbara produktionen av SCCH skulle kunna revolutionera luftkvalitetshantering och DAC.
Direktluftinfångningsteknik (DAC) har den anmärkningsvärda förmågan att utvinna koldioxid direkt från atmosfären, oavsett plats. Det är dock viktigt att erkänna att även om dessa tekniker uppvisar enorma lovande resultat, begränsas deras praktiska användbarhet något av de betydande energibehov och totala kostnader som är förknippade med dem. De flesta system baserade på fast sorbent har svårigheter vid hantering av hög luftfuktighet och kräver höga regenereringstemperaturer eller vakuumförhållanden för att fungera effektivt.
För att övervinna dessa hinder skapas hållbara koldioxidinfångningshydrogeler (SCCH). Det är ett innovativt material som representerar ett betydande framsteg inom koldioxidinfångning . Dessa anmärkningsvärda SCCH för effektiv koldioxidinfångning har förmågan att effektivt fånga koldioxid med exceptionell upptagskapacitet, samtidigt som de kräver en förvånansvärt låg mängd energi för regenerering.
Förbättra koldioxidavskiljningseffektiviteten
Närvaron av förinfångad vattenånga förbättrar CO2-bindningen med PEI avsevärt, vilket resulterar i en betydligt ökad infångningskapacitet, särskilt i fuktiga förhållanden. Dessutom frigörs den infångade CO2 med minimal energitillförsel, med hjälp av antingen mild elektrisk uppvärmning eller solbestrålning, utan behov av att skapa ett vakuum. Denna frisättningsprocess sker när temperaturen når cirka 60 °C. Hydrofila hydrogeler minskar vattenavdunstningsentalpin och cellulosa är termoresponsiv.
Fördelar med SCCH
1. Unik hierarkisk struktur
Denna SCCH:s unika hierarkiska struktur är ytterligare en fördel. Närvaron av mikro- och nanoskaliga porer möjliggör effektiv CO2-transport och bekväm åtkomst till aktiva aminställen.
Har du hört talas om världens första koldioxidneutrala ryggsäck som fångar upp koldioxidutsläpp för att öka sin styrka?
2. Enkel förberedelse
Den kan enkelt skapa gelen med hjälp av lättillgängliga material , lösa upp dem i vatten, hälla blandningen i en form och sedan utsätta den för en frystorkningsprocess. Skalbarheten och hållbarheten hos denna teknik i omgivande luft gör den mycket fördelaktig för praktisk användning.
3. Låg regenereringstemperatur
Biomassametoden med SCCH fångar innovativt kol med exceptionellt låg regenereringstemperatur. Detta gör dem till en exempellös materialplattform som har potential att revolutionera luftkvalitetshantering och DAC-teknik , vilket banar väg för en mer hållbar framtid.
4. Minskad avdunstningsentalpi
Till skillnad från andra sorbentmaterial, som kräver energiintensiv termisk regenerering på grund av inert vatten, har hydrogeler fördelen med minskad avdunstningsentalpi. Denna minskning av entalpin leder till lägre regenereringsenergibehov , vilket gör hydrogeler till ett effektivt val för sorbentmaterial. SCCH består av billigt biomassakonjacgummi , jämnt fördelad polyetylenimin (PEI) och termoresponsiv cellulosa.
År 2022 var de globala CO2-utsläppen 36.1 gigaton, vilket är 13-36 % av den kolbudget som behövs för att begränsa uppvärmningen till 1.5°C. Det betyder att de tillåtna utsläppen kan ta slut om två år. Det är därför den nya skalbara biomassametoden och hållbara kolavskiljande hydrogeler kan användas på lång sikt.
Utveckla skalbara biomassa-deriverade hydrogeler för hållbar koldioxidinfångning
1 Kommentar
Detta är mycket intressant för all ny teknikupptäckt. Tack för att du delar med dig av din kunskap till mänsklighetens vinning.
Jag kommer älska att lära mig mer av ditt team. Tack