Дэлхийн дулаарлыг хянах нүүрстөрөгчийн шинэ арга чулуужсан түлшний ялгаруулалтаас нүүрстөрөгчийн давхар ислийг авах зорилгоор зохион бүтээжээ.
Хүлэмжийн хийн ялгаруулалт нь уур амьсгалын өөрчлөлтөд хамгийн их хувь нэмэр оруулдаг. Хүлэмжийн нэн чухал хийн ялгарал нь томоохон үйлдвэржилт, хүний үйл ажиллагааны үр дүн юм. Эдгээр хүлэмжийн ялгаруулалтын ихэнх нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) чулуужсан түлшийг шатаахаас . Аж үйлдвэржилтийн эрин үе эхэлснээс хойш агаар мандалд CO2-ын нийт агууламж 40 гаруй хувиар нэмэгдсэн байна. Энэ нь хүлэмжийн хийн ялгаруулалтын тогтмол өсөлтийг дулаацуулж байна гариг гэж нэрлэгддэг зүйлдДэлхийн дулааралКомпьютерийн загварчлалаар ялгаруулалт нь дэлхийн гадаргуугийн дундаж температурыг цаг хугацааны явцад нэмэгдүүлэх үүрэгтэй болохыг харуулсан бөгөөд энэ нь хур тунадасны хэлбэр, шуурганы ширүүн байдал, далайн түвшин гэх мэт өөрчлөлтөөс шалтгаалж "уур амьсгалын өөрчлөлт"-ийг харуулж байна. Тиймээс "барьж авах, барих" тохиромжтой арга замыг боловсруулж байна. "Уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэх чухал тал бол ялгарлаас үүдэлтэй нүүрстөрөгчийн давхар исэл юм. Нүүрстөрөгчийн барих технологи нь олон арван жилийн турш байсаар ирсэн боловч сүүлийн үед байгаль орчны асуудлаас болж илүү их анхаарал хандуулах болсон.
Нүүрстөрөгчийг авах шинэ аргачлал
-ийн стандарт журам нүүрстөрөгч барьж авах нь хийн хольцоос CO2-ыг барьж, салгаж, дараа нь агуулах руу зөөвөрлөж, агаар мандлаас алсад, ихэвчлэн газар доор хадгалдаг. Энэ процесс нь маш их эрчим хүч шаарддаг бөгөөд техникийн хэд хэдэн асуудал, эрсдэл, хязгаарлалт, тухайлбал, хадгалах газарт гоожих магадлал өндөр байдаг. -д хэвлэгдсэн шинэ судалгаа Chem нүүрстөрөгчийг барьж авах ирээдүйтэй хувилбарыг тайлбарлав. АНУ-ын Эрчим хүчний яамны эрдэмтэд нүүрс шатааж буй цахилгаан станцуудаас CO2-ыг зайлуулах өвөрмөц аргыг боловсруулсан бөгөөд энэ үйл явц нь одоогоор тус салбарт хэрэгжиж байгаа жишиг үзүүлэлттэй харьцуулахад 24 хувиар бага эрчим хүч шаарддаг.
Судлаачид байгалийн жам ёсны дээр ажиллажээ органик Өмнөх судалгаагаар сөрөг цэнэгтэй анионуудтай холбогдох чадвартай бис-иминогуанидин (BIGs) гэж нэрлэгддэг нэгдлүүд. Тэд BIG-ийн энэ өвөрмөц шинж чанарыг бикарбонатын анионуудад бас ашиглах ёстой гэж тэд бодсон. Тиймээс BIG нь сорбент (бусад молекулуудыг цуглуулдаг бодис) шиг ажиллаж, CO2-ыг хатуу шохойн чулуу (кальцийн карбонат) болгон хувиргаж чаддаг. Шохойн шохой нь кальци, натрийн гидроксидын холимог бөгөөд усанд шумбагчид, шумбагч онгоцууд болон бусад хаалттай амьсгалын орчинд амьсгалж буй агаарыг шүүж, CO2-ийн аюултай хуримтлалаас урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ашигладаг. Дараа нь агаарыг хэд хэдэн удаа дахин боловсруулж болно. Жишээлбэл, усанд шумбагчдад дахин амьсгалах нь тэднийг үлдэх боломжийг олгодог усан доор удаан хугацаагаар, өөрөөр хэлбэл боломжгүй юм.
Бага эрчим хүч шаарддаг өвөрмөц арга
Энэхүү ойлголтын үндсэн дээр тэд усан BIG уусмалыг ашигласан CO2 ялгах циклийг боловсруулсан. Нүүрстөрөгчийг барьж авах энэ аргын хувьд тэд утааны хийг уусмалаар дамжуулж, CO2 молекулуудыг BIG сорбенттой холбоход хүргэсэн бөгөөд энэ нь тэдгээрийг хатуу төрлийн бодис болгон талсжуулах болно. органик шохойн чулуу. Эдгээр хатуу бодисыг Цельсийн 120 хэм хүртэл халаахад холбогдсон CO2 ялгарч, дараа нь хадгалах боломжтой болно. Энэ процесс нь одоо байгаа нүүрстөрөгчийг барих аргуудтай харьцуулахад харьцангуй бага температурт явагддаг тул процесст шаардагдах энерги багасдаг. Мөн хатуу сорбентыг дахин уусгаж болно ус дахин ашиглахын тулд дахин боловсруулсан.
Нүүрстөрөгчийг шингээх орчин үеийн технологиуд нь хадгалалтын асуудал, эрчим хүчний өндөр өртөг гэх мэт олон байнгын асуудлуудтай тулгардаг. Гол асуудал бол цаг хугацааны явцад ууршдаг, задардаг шингэн сорбентуудыг ашиглах явдал бөгөөд тэдгээрийг халаахад нийт эрчим хүчний 60-аас доошгүй хувийг шаарддаг. өндөр. Энэхүү судалгаанд хамрагдсан хатуу сорбент нь эрчим хүчний хязгаарлалтыг даван туулж чадсан тул CO2 нь талстжсан хатуу бикарбонатын давснаас ялгардаг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 24 хувиар бага эрчим хүч шаарддаг. Мөн 10 дараалсан циклийн дараа ч сорбент алдагдаагүй. Энэхүү эрчим хүчний хэрэгцээ бага байгаа нь нүүрстөрөгчийн хуримтлалын зардлыг бууруулж, олон тэрбум тонн CO2-ыг авч үзэхэд энэ арга нь хүлэмжийн ялгаруулалтыг зохих ёсоор барих замаар маш их нөлөө үзүүлэх болно.
Энэхүү судалгааны нэг хязгаарлалт нь CO2-ын багтаамж, шингээлтийн хурд харьцангуй бага байгаа нь BIG сорбентын уусах чадвар нь хязгаарлагдмал байдагтай холбоотой юм. ус. Судлаачид энэхүү хязгаарлалтыг арилгахын тулд амин хүчлүүд гэх мэт уламжлалт уусгагчийг эдгээр BIG сорбентуудтай хослуулахыг судалж байна. Одоогийн туршилтыг яндангийн хийнээс 99 хувь CO2-ыг зайлуулсан бага хэмжээгээр хийсэн. Өдөр бүр нэг тонноос багагүй CO2 ялгаруулж, янз бүрийн төрлийн ялгаруулалтаас авахын тулд энэ үйл явцыг цаашид оновчтой болгох шаардлагатай. Энэ арга нь ялгаруулалтын бохирдлыг шийдвэрлэхэд бат бөх байх ёстой. Нүүрстөрөгчийн хийн ялгаруулах технологийн эцсийн зорилго нь хямд, эрчим хүчний хэмнэлттэй аргыг ашиглан агаар мандлаас CO2-ыг шууд авах явдал юм.
***
Эх сурвалж
Уильямс Н нар. 2019. Кристалл устөрөгчийн барьцалдсан бикарбонатын димерээр дамжуулан CO2-ыг шүүнэ. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
***
