Międzynarodowemu zespołowi naukowców pod kierownictwem prof. Cafera T. Yavuza z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), prof. Bo Liu z University of Science and Technology of China (USTC) oraz prof. Qiang Xu z Southern University of Science and Technology (SUSTech), udało się stworzyć kratownicowe struktury zwane klatratami, które skutecznie naśladują aktywność hydratów metanu, zatrzymując cząsteczki CO2. W efekcie badacze uzyskali energooszczędny sposób na zatrzymanie gazu cieplarnianego. Metodę wychwytywania i magazynowania dwutlenku węgla stworzono wykorzystując sól na bazie siarczanu guanidyny.
Jak to działa? Jak wyjaśnia Caffer Yavuz, profesor chemii i dyrektor laboratorium KAUST Oxide and Organic Nanomaterials for Energy & Environment (ONE), siarczany guanidyny są w stanie uporządkować i uwięzić cząsteczki CO2 w swojej strukturze, jednocześnie nie wchodząc z nimi w reakcje. - Odkryliśmy rzadki przykład klatratu, który jest stabilny i niekorodujący w temperaturze i w ciśnieniu otoczenia. To niezwykle pożądana cecha w porównaniu z innymi rozwiązaniami, które są powszechnie stosowane w wychwytywaniu węgla - zauważył badacz.
Naukowcy dotychczas korzystali z metod wychwytywania węgla obejmujących chemisorpcję, w której między cząsteczkami CO2 a powierzchnią tworzyły się wiązania chemiczne. Mimo że metoda ta działała, to była ona niezwykle droga, gdyż wymagała energii do rozerwania zachodzących reakcji chemicznych. Nowa metoda ma być dużo tańsza – struktura klatratu oparta na soli wykorzystuje bowiem niskoenergetyczne procesy, a jednocześnie wychwytuje CO2 bez ingerencji wody czy też azotu, a co za tym idzie – daje duże możliwości dla technologii wychwytywania i przechowywania węgla.
Czytaj więcej
Używając polimeru zwanego melaminą, amerykańscy chemicy stworzyli tani, prosty i energooszczędny...
Nowy, wydajny sposób transportu
Zdaniem naukowców ich nowe odkrycie może otworzyć nowy rozdział. Metoda wychwytywania oraz magazynowania dwutlenku węgla z wykorzystaniem jednokrystalicznej soli klatratu na bazie siarczanu guanidyn wprowadza bowiem nowy sposób przechowywania i transportu dwutlenku węgla w postaci stałej. CO2 zwykle przenoszony jest jako ciało stałe w postaci suchego lodu lub węglanów. Klatrat soli pozwala zaś na transportowanie go w postaci stałego proszku. Eksperci uważają, że daje to niezwykle wysoką wydajność objętościową w stosunku do masy, dzięki czemu metoda jest najmniej energochłonna.
