CO2-opvang vernieuwd: hittebestendig metaal-organisch raamwerk maakt industrie schoner en efficiënter
AmsterdamDe industriële sector stoot veel koolstofdioxide uit, vooral bij de productie van cement en staal. Het is lastig om deze CO2 op te vangen vanwege de hoge temperaturen die daarbij komen kijken. Toch hebben wetenschappers aan de University of California, Berkeley, een nieuwe methode ontdekt om CO2 op te vangen door gebruik te maken van metaal-organische structuren die de hitte van industriële emissies kunnen weerstaan.
Deze nieuwe technologie voor CO2-afvang presteert uitstekend bij hoge temperaturen tot wel 300 graden Celsius (572 graden Fahrenheit). Het systeem kan tot 90 procent van de CO2 uit emissies vastleggen en is eenvoudig opnieuw te gebruiken, aangezien het materiaal meerdere keren kan worden hergebruikt.
Nieuwe technologie voor koolstofvangst met Metal-Organic Frameworks (MOF) maakt gebruik van zinkhydridesites in een gestructureerd en poreus materiaal. In tegenstelling tot traditionele methoden met vloeibare amines, die alleen effectief zijn bij lage temperaturen, kan deze nieuwe techniek CO2 vangen bij hogere temperaturen zonder dat het gas eerst moet worden afgekoeld. Dit maakt het proces efficiënter en goedkoper voor gassen bij hoge temperaturen.
Deze technologie is van groot belang. De wereldwijde industriële sector streeft naar het verminderen van uitstoot, en een oplossing die CO2 uit hoog-temperatuur-uitlaatgassen kan opvangen, is essentieel. Industrieën zoals cement- en staalproductie, die veel koolstof produceren en moeite hebben om over te schakelen op hernieuwbare energie, kunnen door deze nieuwe ontwikkeling ingrijpend veranderen.
MOFs kunnen CO2 opvangen en zijn ook nuttig voor het scheiden van andere gassen bij hoge temperaturen. Dit maakt ze waardevol in milieuvriendelijke chemie, zoals bij het afvangen van schadelijke gassen of verontreinigingen. Omdat MOFs zo veelzijdig zijn, zouden er binnenkort nieuwe ontwerpen beschikbaar kunnen zijn om aan verschillende industriële behoeften te voldoen en duurzame praktijken te bevorderen.
Deze ontwikkeling heeft duidelijke economische en milieutechnische voordelen. Door de mogelijkheid te vergroten om CO2 te verminderen in industrieën met hoge uitstoot zonder de hoge energiekosten van koelsystemen, kan de MOF-technologie helpen bij het bestrijden van klimaatverandering. Onderzoekers werken eraan om de eigenschappen van MOF te verbeteren en de werking beter te begrijpen, wat een veelbelovende toekomst biedt voor koolstofopvang bij hoge temperaturen. Deze vooruitgang is een belangrijke stap richting het behalen van mondiale emissiedoelstellingen en toont aan hoe wetenschappelijke creativiteit kan leiden tot significante milieuveranderingen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1126/science.adk5697en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Rachel C. Rohde, Kurtis M. Carsch, Matthew N. Dods, Henry Z. H. Jiang, Alexandra R. McIsaac, Ryan A. Klein, Hyunchul Kwon, Sarah L. Karstens, Yang Wang, Adrian J. Huang, Jordan W. Taylor, Yuto Yabuuchi, Nikolay V. Tkachenko, Katie R. Meihaus, Hiroyasu Furukawa, Danielle R. Yahne, Kaitlyn E. Engler, Karen C. Bustillo, Andrew M. Minor, Jeffrey A. Reimer, Martin Head-Gordon, Craig M. Brown, Jeffrey R. Long. High-temperature carbon dioxide capture in a porous material with terminal zinc hydride sites. Science, 2024; 386 (6723): 814 DOI: 10.1126/science.adk5697Deel dit artikel