Μια ομάδα επιστημόνων στο EPFL, με επικεφαλής τον Kumar Varoon Agrawal, δημιούργησε επαναστατικές μεμβράνες γραφενίου για τη δέσμευση άνθρακα. Ενσωματώνουν πυριδινικό άζωτο στις άκρες των πόρων του γραφενίου. Η Nature Energy ανέφερε ότι οι μεμβράνες παρουσιάζουν βελτιωμένη απόδοση δέσμευσης CO2 και εντυπωσιακούς συντελεστές διαχωρισμού. Δείχνουν επίσης πολλά υποσχόμενες για πιο βιώσιμη και οικονομικά αποδοτική μείωση των βιομηχανικών εκπομπών άνθρακα.
Χρησιμοποιώντας μεμβράνες γραφενίου μονής στρώσης που συντέθηκαν μέσω χημικής εναπόθεσης ατμών σε φύλλο χαλκού, η ομάδα εισήγαγε πόρους μέσω ελεγχόμενης οξείδωσης με όζον. Στη συνέχεια, κατεργάστηκαν το οξειδωμένο γραφένιο με αμμωνία σε θερμοκρασία δωματίου για να ενσωματώσουν άτομα αζώτου.
Αυτή η καινοτομία θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος και τις ενεργειακές απαιτήσεις των διαδικασιών δέσμευσης άνθρακα. Υπόσχεται επίσης μια πιο βιώσιμη και οικονομική λύση για τη μείωση των βιομηχανικών εκπομπών άνθρακα.
Η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ και η μικροσκοπία σάρωσης σήραγγας επιβεβαίωσαν την επιτυχή ενσωμάτωση πυριδινικού αζώτου, το οποίο ενίσχυσε τη δέσμευση CO2 στους πόρους του γραφενίου. Οι νέες μεμβράνες παρουσίασαν έναν εντυπωσιακό συντελεστή διαχωρισμού CO2/N2, επιτυγχάνοντας κατά μέσο όρο 53 για ρεύματα αερίου 20% CO2 και πάνω από 1000 για ρεύματα 1% CO2 λόγω της ενισχυμένης δέσμευσης CO2.
Η επεκτασιμότητα αποδείχθηκε με την παραγωγή μεμβρανών υψηλής απόδοσης σε κλίμακα εκατοστού, ανοίγοντας το δρόμο για βιομηχανική ανάπτυξη.
