Grafenové membrány používané pro průlomové zachycování uhlíku

5. července, 2024
od zaměstnanců CSN

Tým vědců z EPFL pod vedením Kumara Varoona Agrawala vytvořil revoluční grafenové membrány pro zachycování uhlíku. Na okrajích grafenových pórů zabudovávají pyridinový dusík. Společnost Nature Energy uvedla, že membrány vykazují zvýšenou účinnost vázání CO2 a působivé separační faktory. Jsou také příslibem udržitelnějšího a nákladově efektivnějšího snižování emisí uhlíku v průmyslu.

Tým vědců zavedl póry pomocí jednovrstvých grafenových filmů syntetizovaných chemickým nanášením z plynné fáze na měděnou fólii pomocí řízené oxidace ozonem. Následně oxidovaný grafen ošetřili amoniakem při pokojové teplotě, aby integrovali atomy dusíku.

Tato inovace by mohla výrazně snížit náklady a energetické nároky procesů zachycování uhlíku. Slibuje také udržitelnější a ekonomičtější řešení pro snižování průmyslových emisí uhlíku.

Rentgenová fotoelektronová spektroskopie a skenovací tunelová mikroskopie potvrdily úspěšné začlenění pyridinového dusíku, což zvýšilo vazbu CO2 na póry grafenu. Nové membrány vykazovaly působivý separační faktor CO2/N2, který dosáhl průměrné hodnoty 53 pro proudy plynu s 20 % CO2 a přes 1000 pro proudy s 1 % CO2 díky zvýšené vazbě CO2.

Škálovatelnost byla prokázána výrobou vysoce výkonných membrán v centimetrovém měřítku, což připravilo cestu pro průmyslové nasazení.