Chimenea:una resina desarrollada por un equipo de la Universidad de Swansea podría ayudar a mejorar los materiales de captura de carbono. Crédito:Veeterzy
¿Es el pegamento la respuesta al cambio climático? Investigadores del Instituto de Investigación de Seguridad Energética (ESRI) de la Universidad de Swansea han demostrado que ciertamente podría ayudar. Han desarrollado un nuevo material capaz de capturar el gas de efecto invernadero dióxido de carbono (CO 2 ) siendo el ingrediente clave una resina epoxi común que probablemente tenga en casa.
Los materiales de captura de carbono son una parte crucial de una variedad de tecnologías, junto con las energías renovables y las soluciones de eficiencia energética, que puede ayudar a reducir la cantidad de CO 2 liberamos a la atmósfera.
"Demostramos que las pequeñas moléculas de epoxi que se encuentran típicamente en los pegamentos pueden pegar las más grandes para hacer que los materiales de captura de carbono efectivos sean potencialmente útiles para hacer frente al cambio climático". "dijo el Dr. Enrico Andreoli, líder del estudio de investigación ahora sujeto de un artículo publicado en Química de Materiales .
Dra. Louise Hamdy, primer autor del artículo, agregó "Hemos desarrollado un nuevo enfoque para hacer un CO eficaz 2 capturar material de un CO ampliamente estudiado 2 -poliamina reactiva por reacción con una resina epoxi de producción masiva industrial. Este material muestra CO muy alto 2 captación y podría potencialmente utilizarse para capturar CO 2 de corrientes de gases de combustión industriales o del aire, liberándonos de algunos de los peores efectos del calentamiento global ".
CO actual 2 las tecnologías de captura deben ser significativamente avanzadas. Los principales desafíos incluyen el costo de los materiales, capacidad, CO 2 -selectividad, regeneración, robustez y estabilidad al agua. CO sólido 2 Los materiales de captura compuestos por poliaminas soportadas sobre alúmina o sílice han surgido como materiales de captura de carbono prometedores. Sin embargo, en lugar de seguir su ejemplo, Los investigadores de ESRI entrecruzaron la poliamina en un sólido mediante el uso de resina epoxi, que constituye solo una décima parte de la masa del material, maximizando el CO 2 -componente reactivo y evitando el uso de un soporte. "Esto confirma la validez de mi idea original de utilizar la reticulación como alternativa a los soportes voluminosos, "dijo Andreoli.
El material reticulado modificado con un aditivo hidrofóbico capturó casi el 20% de su peso en CO puro 2 a 90 ° C. Este hallazgo confirmó una hipótesis anterior de que la introducción de grupos hidrófobos puede alterar la estructura interna del material para promover el CO 2 absorción por la poliamina. El aditivo no solo aumentó la cantidad de CO capturado 2 pero lo hizo a una temperatura más baja. Hamdy comentó:"Este hallazgo es significativo, ya que demuestra que a través de la introducción de aditivos, podemos ajustar estos materiales para un rendimiento óptimo a temperaturas de trabajo específicas ".
Los experimentos revelaron que la muestra funcionalizada era altamente selectiva para CO 2 sobre nitrógeno (N2), mostrando una captación insignificante de N2. La selectividad se exploró más a fondo probando el rendimiento del material en condiciones similares a las de los gases de combustión. Esto reveló que la muestra podría capturar el 9.5% de su peso en CO 2 bajo un CO diluido 2 corriente de 10% CO 2 / 90% N2 a 90 ° C en solo 15 minutos. Al someter el material a ciclos repetitivos de captura, aumentando la temperatura a 155 ° C bajo CO puro 2 durante 5 minutos para regenerar, el material no mostró pérdida de capacidad durante 29 ciclos, testimonio de la robustez del material.
El material funcionalizado también funcionó excepcionalmente bien en condiciones de humedad, a menudo un gran desafío para muchos CO 2 sólidos absorbentes. A 25 ° C, en CO puro 2 , el material prehidratado pudo capturar un impresionante 23,5%. Esto abre la posibilidad de que este material se desarrolle para la captura de CO 2 directamente desde el aire.
"Esta investigación está definiendo una nueva y prometedora dirección hacia materiales de captura de carbono económicos y efectivos. Nuestro instituto tiene un fuerte enfoque en el desarrollo y despliegue de nuevas tecnologías en el campo de la captura de carbono, utilización, y almacenaje. Este documento es una prueba del nivel de nuestra experiencia, "dijo el profesor Andrew Barron, fundador y director de ESRI.
