Инженеры предложили улучшенные мембраны для захвата углекислого газа при сжигании угля
Москва, 15:54, 09 Янв 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи Питтсбургского университета разработали новый метод вычислительного моделирования, который может ускорить поиск и создание материалов для захвата и хранения углерода из продуктов сгорания угля на электростанциях.
С помощью методики специалисты создали гипотетические мембраны со смешанной матрицей, позволяющие повысить экономическую эффективность удаления углерода. Прогнозируемые расходы составят менее 50 долларов на тонну утилизируемого углекислого газа, сообщает phys.org. Команда представила отчет о проделанной работе в журнале Energy & Environment Science.
«Полимерные структуры десятилетиями используются для очистки и фильтрования материалов, — отметил доктор Кристофер Уилмер, руководитель проекта. – Мембраны со смешанной матрицей – полимерные изделия с рассеянными по материалу мелкими неорганическими частицами, демонстрируют большой потенциал в этой сфере. Но обилие вариантов усложняет поиск лучшей комбинации компонентов для захвата углерода».
По словам специалиста, внимание ученых сегодня сосредоточено на металлорганических каркасах. За счет высокой пористости они могут хранить большое количество газа. Группа доктора Уилмера изучила базы данных существующих и гипотетических МОК, получив в результате более миллиона потенциальных мембран со смешанной матрицей. Затем они сравнили прогнозируемую газопроницаемость с опубликованной информацией, оценив материалы по результатам трехэтапного процесса захвата газа. Авторы оптимизировали переменные, вроде давления, температуры и скорости потока, для выявления наиболее эффективных мембран.
В итоге исследователи получили новую базу данных из 1 153 структур с максимальной экономической эффективностью. На удаление тонны углерода при их использовании теоретически потребуется менее 50 долл. Авторы уверены, что мембраны будут полезны для повышения безопасности существующих электростанций, работающих на угле.
