Твердые вещества могут улучшить поглощение углекислого газа

Исследование, проведенное в Соединенных Штатах, показало, что некоторые твердые вещества могут улучшить поглощение углекислого газа, выбрасываемого электростанциями.

Команада из Калифорнийского университета в Беркли разработала компьютерную модель, показывающую, что абсорбирующие «цеолитовые» вещества, подобные тем, которые используются при очистке воды, могут снизить количество энергии, затрачиваемой на поглощение углекислого газа, на 30%.

Компьютерная программа позволяет ученым быстро моделировать и оценивать эффективность новых веществ, используемых для поглощения углекислого газа. Другие ученые, работающие в этой области, могут загрузить структуры тестируемых веществ на веб-сайт для программного анализа.

«Наша база данных веществ, поглощающих углекислый газ, будет загружена в модель электростанции, так что если мы получим новое вещество, мы сможем немедленно понять, стоит ли использовать его в действительности на настоящей электростанции», - заявил профессор Беренд Смит.

Многие существующие на сегодняшний день технологии поглощения углекислого газа основаны на пропуске выхлопных газов электростанций через растворы химикатов, известных как амины, которые абсорбируют углекислый газ.

«Твердые вещества могут поглощать CO2 при более низких температурах, и поэтому их использование может быть менее энергозатратным, чем аминовая очистка, но материалы различаются по способности удерживать молекулы CO2, так что лучшим решением будет баланс двух этих технологий», - считает Смит.

Группа ученых из Беркли уже протестировала при помощи новой программы четыре миллиона цеолитовых веществ, созданных из двуокиси кремния, а также 10 000 металлоорганических каркасных структур – пористых композитов металлов и органических структур.

«К нашему удивлению, мы обнаружили много веществ - некоторые уже известны,некоторые гипотетичны – которые можно синтезировать, к тому же они не требуют таких затрат энергии, как амины», - заявил Смит.

Ключевым компонентом успеха ученых было использование графических процессоров вместо стандартных центральных процессоров. Это позволило уменьшить время на расчёт каждой структуры, который включает в себя сложную квантовую химию, с 10 дней до двух секунд.

«Мы надеемся создать систему, в которой, когда кто-то приходит с перспективным веществом, мы быстро его испытываем и довольно быстро приводим всостояние готовности к использованию», - рассказал АбхойджитБхаун, соавтор исследования, опубликованного в журнале «NatureMaterials».

TheEngineer, перевод с английского – Наталья Пристром

http://www.theengineer.co.uk/sectors/energy-and-environment/news/research-shows-solid-materials-could-assist-carbon-capture/1012748.article