Opracowano materiał zdolny do przechwytywania dwutlenku węgla z przemysłowych gazów cieplarnianych

Zgodnie z postanowieniami Europejskiego Zielonego Ładu, porozumienia wypracowanego przez Komisję Europejską w 2019 r., państwa członkowskie zobowiązały się do redukcji emisji gazów cieplarnianych do zera nie później niż do 2050 r. W realizacji tych założeń może pomóc innowacyjny materiał opracowany na Uniwersytecie w Bayreuth, który pozwala odseparować dwutlenek węgla z mieszaniny gazów.

– Naszemu zespołowi badawczemu udało się zaprojektować materiał, który spełnia jednocześnie dwa zadania. Z jednej strony fizyczne interakcje z dwutlenkiem węgla są wystarczająco silne, aby uwolnić i przechwycić ten gaz cieplarniany z mieszaniny gazów. Z drugiej strony jednak, są na tyle słabe, że pozwalają na uwolnienie CO2 z materiału przy niewielkiej ilości energii – podkreśla Martin Rieß, doktorant w grupie badawczej chemii nieorganicznej na Uniwersytecie w Bayreuth.

Materiał zaprojektowany na Uniwersytecie w Bayreuth może okazać się jedną z kluczowych innowacji na drodze do redukcji emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Dzięki zdolności do wychwytywania dwutlenku węgla można go wykorzystać do separowania dwutlenku węgla z gazów przemysłowych, aby ułatwić jego recykling.

Nowy materiał ma znaczącą przewagę nad dotychczasowymi sposobami separacji - nie wymaga przeprowadzania jakichkolwiek reakcji chemicznych i pozwala usunąć cały dwutlenek węgla z mieszaniny gazów. Zamiast tego gaz akumuluje się w zagłębieniach materiału w wyniku interakcji o stricte fizycznym podłożu, a uwolnienie pierwiastka odbywa się przy minimalnym zapotrzebowaniu energetycznym. Po uwolnieniu dwutlenku węgla materiał może zostać wykorzystany po raz kolejny.

Nowatorska metoda precyzyjnej separacji gazów może sprawdzić się zarówno do filtrowania gazów przemysłowych pochodzenia naturalnego, jak i tych powstałych w procesie przemysłowej uprawy roślin bądź produkcji biogazu. Jego wysoka skuteczność absorpcyjna związana jest m.in. z tym, że wyłapuje wyłącznie cząsteczki dwutlenku węgla i przepuszcza wszystkie inne gazy.

– Wszystkie kryteria odnoszące się do oceny przemysłowych procesów separacji dwutlenku węgla zostały całkowicie spełnione przez nasz hybrydowy materiał. Można go produkować w sposób opłacalny i ma znaczący wkład w redukcję przemysłowych emisji dwutlenku węgla, ale także w przetwarzanie biogazu i kwaśnych gazów – przekonuje Martin Rieß.

Według analityków z firmy MarketsandMarkets wartość globalnego rozwiązań do zarządzania śladem węglowym w 2020 r. wyniesie 9 mld dol. Przewiduje się, że do 2025 r. wzrośnie do 12,2 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 6,2 proc.