环球能源网获悉,美国Georgia技术研究院研究人员开发了一种新的低成本材料,可用于从燃煤电厂和其他温室气体发生源的烟气中捕集二氧化碳(CO2)。这种新材料采用简单的一步法化学过程生产,对CO2有高的吸附能力,并且可重复使用多次。
与改进的热管理技术相组合,则新材料就可提供从燃煤设施中捕集大量CO2的低成本方法。现有的CO2捕集技术涉及使用一些固体材料,它们在重复使用时缺乏足够的稳定性,或者使用液体吸附剂,它们比较昂贵,而且需用大量能量。
这种新材料组合了高的吸附能力、易于合成、低的成本和可循环利用等优点,可望工业规模应用作为吸附剂。
这种新材料称之为超支链氧化铝硅(HAS),成果己发表在美国化学学会杂志2008年3月19日的汇刊上,该项研究得到美国
能源部国家能源技术实验室的支持。
为了试验新材料的有效性,Georgia技术研究院研究人员将模拟的烟气通过含有砂与HAS混合物的管子。CO2被吸附的温度范围为50~75℃。然后,HAS被加热至100~120℃,以驱赶气体,这样吸附剂可再次使用。研究人员将这种材料试验了12次吸附和脱附循环,未见其能力有太大损失。HAS材料可吸附高达5倍的二氧化碳,这是现在可重复使用材料中最好的一种。
HAS材料可在有水份存在下工作,水份是燃烧过程不可避免产生的副产物。
CO2吸附会产生大量热量,热量必须加以处理和热循环利用。去除CO2又需加热吸附剂。
怎样对热量进行管理是潜在的大规模过程经济性最为关键的问题之一。
因为新材料的化学结构所致,新材料的胺基团可提供二氧化碳结合中心的三种不同等级。优化结合中心的产生是未来研究的课题。