Ученые объявили о новом интересном способе удаления углекислого газа (CO2) из продуктов сгорания, в процессе которого образуется вещество, пригодное для использования. Речь идет о листе специально обработанного хлопка, который преобразует газ CO2 в бикарбонат.
Новая конструкция фильтра способна удалять углекислый газ из продуктов сгорания и воздуха. Credit: Sonja Salmon.
Текущая версия фильтра дымовых газов была создана исследователями из Университета штата Северная Каролина, которые вначале окунули двухслойный лист хлопка в жидкий раствор, содержащий хитозан - материал, полученный из ракообразных.
Хитозан выполнял роль клея, c помощью которого на ткань наносилось покрытие из карбоангидразы - фермента естественного происхождения. Этот энзим ускоряет реакцию, в которой углекислый газ и вода взаимодействуют, образуя бикарбонат, являющийся основным ингредиентом пищевой соды.
Готовый фильтр скрутили в спираль, которую затем поместили в трубку. Затем через трубку прокачивалась воздушная смесь, состоящая из двуокиси углерода и азота (имитирующая выбросы дымовых газов), а также раствор на водной основе. Вступая в реакцию с водой и углекислой ангидразой, большая часть углекислого газа превращалась в жидкий бикарбонат, который стекал по фильтру и выходил из трубки, а затем собирался.
Воздух прокачивался через трубку со скоростью 4 литра (1 галлон США) в минуту. В результате с помощью одного листа фильтрующего материала было собрано 52,3 процента CO2. Добавив еще один слой удалось довести этот показатель до 81,7 процента. При этом даже после пятикратной стирки и сушки материал сохранял свою функциональность.
Тем не менее, ученым еще предстоит выяснить, насколько эффективно данная технология будет работать в реальной дымовой трубе, где скорость выброса газа может превышать 10 миллионов литров в минуту.
Статья об исследовании, которым руководит постдокторант Джиалонг Шен, была недавно опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Источники: Journal ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Университет штата Северная Каролина, Википедиа, Academic.ru
(https://wikipedia.tel/Хитозан)
(https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/93521/Карбоангидраза)
(https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.2c02545)
(https://news.ncsu.edu/2022/06/textile-filter-testing-shows-promise-for-carbon-capture/)
