Un novu metudu di cattura di carbone per cuntrullà u riscaldamentu climaticu hè statu cuncipitu per catturà u diossidu di carbonu da l'emissioni di combustibili fossili.
L'emissioni di serra sò u più grande cuntributore à u cambiamentu climaticu. L'emissioni di gasi di serra critichi sò u risultatu di l'industrializazione à grande scala è l'attività umana. A maiò parte di sti emissioni di serra sò di carbon dioxide (CO2) da a combustione di combustibili fossili. A cuncentrazione tutale di CO2 in l'atmosfera hè aumentata di più di 40 per centu dapoi l'era di l'industrializazione. Stu incrementu constante di l'emissioni di serra hè riscaldatu pianeta in ciò chì hè chjamatu "riscaldamentu climaticu"cum'è simulazioni di computer anu dimustratu chì l'emissioni sò rispunsevuli di l'aumentu di a temperatura media di a superficia di a terra cù u tempu chì indicanu "cambiamentu climaticu" per via di cambiamenti in i mudelli di precipitazione, a gravità di a tempesta, u nivellu di u mari, ecc. "L'anidride carbonica da e emissioni hè un aspettu criticu per affruntà u cambiamentu climaticu. Carbon A tecnulugia di cattura hè stata per decennii, ma recentemente hà acquistatu più focus per via di preoccupazioni ambientali.
Una nova metodulugia di cattura di carbone
A prucedura standard di carbone A cattura implica l'intrappolamentu è a separazione di CO2 da una mistura gasosa, poi u trasportu in u almacenamentu è u almacenamentu à distanza da l'atmosfera di solitu sottu terra. Stu prucessu hè assai intensivi d'energia, implica parechji prublemi tecnichi, risichi è limitazioni, per esempiu, alta probabilità di fuga in u situ di almacenamiento. Un novu studiu publicatu in Chem descrive una alternativa promettente per catturà carbone. I scientisti di u Dipartimentu di l'Energia USA anu sviluppatu un metudu unicu per caccià u CO2 da e centrali elettriche di carbone è stu prucessu richiede 24 per centu di menu energia in paragunà à i punti di riferimentu chì sò attualmente implementati in l'industria.
I ricercatori anu travagliatu nantu à l'avvene naturali biologica composti chjamati bis-iminoguanidines (BIG) chì anu a capacità di ligà à l'anioni caricati negativamente cum'è vistu in studii precedenti. Pensanu chì sta pruprietà particulare di BIG deve esse ancu applicabile à l'anioni di bicarbonate. Dunque, i BIG ponu agisce cum'è un sorbente (una sustanza chì raccoglie altre molécule) è cunvertisce CO2 in calcariu solidu (carbonate di calcium). Soda lime hè una mistura di l'idrossidi di calciu è di sodiu utilizata da scuba, sottumarini è altri ambienti di respirazione chjusi per filtrà l'aria espirata è impediscenu ogni accumulazione periculosa di CO2. L'aria pò esse riciclata parechje volte. Per esempiu, i rebreathers per i scubadi li permettenu di stà sutt'acqua per un bellu pezzu chì altrimenti hè impussibile.
Un metudu unicu chì esige menu energia
Basatu annantu à questa cunniscenza, anu sviluppatu un ciculu di separazione di CO2 chì utilizò una soluzione BIG aquosa. In questu metudu particulari di cattura di carbone, passavanu u gasu di fume à traversu a suluzione chì hà causatu molécule di CO2 à ligà à BIG sorbent è questu ligame li cristallizzava in un tipu solidu di biologica calcariu. Quandu sti solidi sò stati riscaldati à 120 gradi Celsius, u CO2 ligatu serà liberatu chì puderia esse almacenatu. Siccomu stu prucessu si trova à temperature relativamente più bassu cumparatu cù i metudi di cattura di carbone esistenti, l'energia necessaria per u prucessu hè ridutta. È u sorbente solidu pò esse dissolutu di novu acqua, è riciclatu per u reutilizazione.
I tecnulugii attuali di cattura di carbone anu parechje prublemi persistenti cum'è u prublema cù u almacenamentu, l'altu costu di l'energia, etc. U prublema primariu hè l'usu di sorbenti liquidi chì si evaporanu o si decomponenu cù u tempu è necessitanu ancu almenu 60 per centu di l'energia tutale per riscaldallu chì hè assai. altu. U sorbente solidu in u studiu attuale hà superatu a limitazione energetica perchè u CO2 hè catturatu da un sali di bicarbonate solidu cristallizatu chì necessitava circa 24 per centu menu energia. Ùn ci era ancu una perdita di sorbente ancu dopu à 10 cicli consecutivi. Questa minore necessità di energia pò riduce i costi di cattura di carbonu è quandu si cunsiderà miliardi di tunnellate di CO2, stu metudu pò esse assai impattu rendendu l'emissioni di serra nulla per una cattura adatta.
Una limitazione di stu studiu hè a capacità relativamente bassa di CO2 è a rata di assorbimentu chì hè dovuta à a solubilità limitata di sorbente BIG in acqua,. I ricercatori cercanu di cumminà i solventi tradiziunali cum'è l'aminoacidi à questi BIG sorbenti per affruntà sta limitazione. L'esperimentu attuale hè statu fattu in una piccula scala in quale u 99 per centu CO2 hè statu eliminatu da i gasi di scarico. U prucessu deve esse ottimizatu più in modu chì pò esse scalatu per catturà almenu una tonna di CO2 ogni ghjornu è da ogni tipu d'emissioni. U metudu deve esse robustu in a gestione di contaminazioni in emissioni. L'ultimu scopu di una tecnulugia di cattura di carbone seria di catturà direttamente CO2 da l'atmosfera usendu un metudu assequible è efficienza energetica.
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Fonte (s)
Williams N et al. 2019. Capture CO2 via Dimers di Bicarbonate ligatu à l'idrogenu cristallini. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
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