Forskere bruger teknologi til at genbruge industriel kuldioxid ved at opfange og udnytte kulstof

Denne artikel er blevet gennemgået i overensstemmelse med Science X's redaktionelle procedurer og politikker. Redaktørerne har lagt vægt på følgende kvaliteter, samtidig med at de har sikret indholdets integritet:
Klimaforandringer er et alvorligt problem, der kræver global prioritet. Lande verden over udvikler politikker til at reducere virkningerne af global opvarmning og klimaforandringer. For eksempel foreslår Den Europæiske Union et omfattende sæt retningslinjer for at opnå klimaneutralitet inden 2050. Ligeledes prioriterer den europæiske grønne aftale reduktion af drivhusgasemissioner.
Opsamling af udledt kuldioxid (CO2) og kemisk omdannelse af det til nyttige kommercielle produkter er én måde at begrænse global opvarmning og afbøde dens virkninger. Forskere undersøger i øjeblikket teknologi til opsamling og udnyttelse af kulstof (CCU) som en lovende måde at udvide lagring og behandling af kuldioxid til lave omkostninger.
Global CCU-forskning er dog stort set begrænset til cirka 20 transformerende forbindelser. I betragtning af mangfoldigheden af ​​CO2-emissionskilder er tilgængeligheden af ​​en bredere vifte af forbindelser afgørende, hvilket vil kræve mere dybdegående forskning i processer, der kan omdanne CO2 selv ved lave koncentrationer.
Et forskerhold fra Koreas Chung-Ang Universitet forsker i CCU-processer, der bruger affald eller rige naturressourcer som råmaterialer for at sikre, at de er økonomisk rentable.
Et forskerhold ledet af professor Sungho Yoon og lektor Chul-Jin Lee har for nylig offentliggjort en undersøgelse, der diskuterer brugen af ​​industriel kuldioxid og dolomit, en almindelig sedimentær bjergart rig på calcium og magnesium, til at producere to kommercielt potentielle produkter: calciumformiat og magnesiumoxid.
"Der er en stigende interesse for at bruge kuldioxid til at producere værdifulde produkter, der kan bidrage til at afbøde virkningerne af klimaændringer, samtidig med at der genereres økonomiske fordele. Ved at kombinere kuldioxidhydrogeneringsreaktioner og kationbytningsreaktioner har vi udviklet en metode til samtidig oprensning af metaloxider og processer til fremstilling af værdifulde formiater," kommenterede professor Yin.
I deres undersøgelse brugte forskerne en katalysator (Ru/bpyTN-30-CTF) til at tilsætte hydrogen til kuldioxid, hvilket resulterede i to værdiskabende produkter: calciumformiat og magnesiumoxid. Calciumformiat, et cementtilsætningsstof, et afisningsmiddel og et fodertilsætningsstof, bruges også til lædergarvning.
I modsætning hertil anvendes magnesiumoxid i vid udstrækning i bygge- og medicinalindustrien. Denne proces er ikke kun mulig, men også ekstremt hurtig, da produktet produceres på bare 5 minutter ved stuetemperatur. Derudover anslår forskere, at denne proces kan reducere det globale opvarmningspotentiale med 20 % sammenlignet med traditionelle metoder til produktion af calciumformiat.
Holdet vurderer også, om deres metode kan erstatte eksisterende produktionsmetoder ved at undersøge dens miljøpåvirkning og økonomiske levedygtighed. "Baseret på resultaterne kan vi sige, at vores metode er et miljøvenligt alternativ til kuldioxidomdannelse, der kan erstatte traditionelle metoder og bidrage til at reducere industrielle kuldioxidudledninger," forklarede professor Yin.
Selvom det lyder lovende at omdanne kuldioxid til nyttige produkter, er disse processer ikke altid lette at skalere. De fleste CCU-teknologier er endnu ikke blevet kommercialiseret, fordi deres økonomiske gennemførlighed er lav sammenlignet med almindelige kommercielle processer. "Vi er nødt til at kombinere CCU-processen med affaldsgenbrug for at gøre den miljømæssigt og økonomisk levedygtig. Dette kan bidrage til at nå målene om netto-nuludledning i fremtiden," konkluderede Dr. Lee.
Yderligere information: Hayoung Yoon et al., Omdannelse af magnesium- og calciumiondynamik i dolomit til nyttige værdiskabende produkter ved hjælp af CO2, Journal of Chemical Engineering (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.143684
Hvis du støder på en tastefejl, unøjagtigheder eller ønsker at indsende en anmodning om at redigere indhold på denne side, bedes du bruge denne formular. Ved generelle spørgsmål bedes du bruge vores kontaktformular. For generel feedback, brug kommentarfeltet nedenfor (følg retningslinjerne).
Din mening er vigtig for os. På grund af det store antal beskeder kan vi dog ikke garantere et personligt svar.
Din e-mailadresse bruges kun til at fortælle modtagerne, hvem der sendte e-mailen. Hverken din adresse eller modtagerens adresse vil blive brugt til andre formål. De oplysninger, du indtaster, vil blive vist i din e-mail og vil ikke blive gemt af Phys.org i nogen form.
Modtag ugentlige og/eller daglige opdateringer i din indbakke. Du kan til enhver tid afmelde dig, og vi deler aldrig dine oplysninger med tredjeparter.
Vi gør vores indhold tilgængeligt for alle. Overvej at støtte Science X's mission med en premium-konto.


Opslagstidspunkt: 24. september 2024