A széndioxid eltávolítása milliókat érhet

Amikor a legtöbb ember a széndioxid kibocsátásról hall rengeteg negatív dolog jut az eszébe; üvegházhatást okozó gáz, légszennyezés, klímaváltozás, politikai ellentétek, társadalmi teher. De Stuart Licht, a George Washington Egyetem kémia professzora által vezetett csapat elképzelése szerint, a CO2 szennyezőanyag értékes erőforrássá változtatható.

Az új tanulmányban a kutatók megmutatták, hogy a széndioxiddal és a napból nyert hőenergiával nagy mennyiségű, milliméter-hosszú, szén-nanocső (CNT) gyapjú állítható, elő mindössze 660 dollár per tonna áron. Az ilyen típusú nanocsöves anyagok ára – melyeket textíliákba szőhetnek, fémek, cement és más hasonló anyagok helyettesítésére is használhatnak -jelenleg még tonnánként 100000 és 400000 dollár között mozog.

“Egy új anyagtípust mutattunk be a ‘Szén Nanocső Gyapjút’ ami az első olyan CNT, amit közvetlenül szövetekbe lehet szőni, mivel nagy hosszúságúak és olcsón lehet előállítani őket,” mondta Licht. “Az egyetlen reagens ami a CNT gyapjú előállításához kell az az üvegházhatást okozó széndioxid gáz.”

A tudósok reményei szerint az új C2CNT névre elkeresztel technológia vitathatatlan gazdasági okot ad arra, hogy eltávolítsuk a légkörben lévő felesleges CO2-t. A számítások szerint ha a Szahara Sivatag területének 4%-án helyeznének el naphő állomásokat akkor 10 év alatt visszaszoríthatják a széndioxidot az iparosodás előtti szintekre. Azt is megjegyezték, hogy ennél egy reálisabb megoldás lenne ha az óceánon helyeznének el ilyen állomásokat, ahol nagyobb a rendelkezésre álló terület.

Kép: Johnson et al. ©2017 Elsevier Ltd

Az új tanulmány a kutatók korábbi 2010-es munkájára épít, amiben először jelent meg a naphő elektrokémiai folyamatok – amiknél a napenergia működtet egy elektrolitikus cellát. Ez a cella elkapja és lebontja a légköri széndioxidot szénné vagy szénmonoxid és oxigénné. A szén mellégterméket ezután más anyagok, mint a metán vagy az ammónia, elállítására használhatják. Azonban ezek az anyagok közel sem olyan értékesek mint a CNT és áruk 100 dollár per tonna körül mozog.

A CNT CO2-ből történő szintézise viszont ennél lényegesen nehezebbnek bizonyult – több korai tanulmány egyenesen azt állította, hogy lehetetlen ezt véghezvinni. Azonban 2015-ben Licht és csapata sikeresen bemutatta, hogy lehetséges alacsony energiájú CO2 szétválasztással nagy mennyiségű CNT-t létrehozni. Ehhez a tudósok egy másik alternatív növekedési mechanizmust használtak, olvadt lítium karbonáttal – melyet a korábbi kísérletnél is használtak.

Ennek a folyamatnak az volt a hátránya hogy a létrejövő CNT csak nanométeres hosszúságú, ami túl rövid ahhoz hogy szöveteknél is felhasználható legyen. Az új tanulmányban használt technikával a CNT-k hosszát meg százszorozzák, ez úgy érik el hogy az elektrolizáló cella katódjának anyagát a réz vagy acél helyett Monel-re – egy nikkel réz ötvözet – cserélik. Ezzel a cserével és több más paraméter módosításával a kutatók több mint 1 mikrométer széles és több mint 1 milliméter hosszú szálakat értek el – ami miatt felmerül a kérdés hogy ezek még mindig nanocsövek. Így a gyapjú szerű csövek elég hosszúak hogy szövetekhez és több más területen is felhasználhatóak legyenek.

“Az olcsó, szőhető CNT gyapjú előnyösen lecserélheti a hagyományos acél és alumínium használatot, köszönhetően a CNT könnyű súlyának és előnyös tömegszilárdságának,” mondta Licht. “A szövetek mellet a CNT gyapjút gyakran használják adalékanyagként a robbanás és törésálló cement és kerámiák készítésénél. Az acélnál is erősebb jó vezetőképességű CNT szövetet pedig golyó és sokkoló álló CNT ruhákhoz is felhasználhatják.”

Forrás: sciencedirect.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.