Очистка газовых выбросов при помощи фуллерена С-60

Fullerene_C60Команда ученых из университета Райс нашли новый и совершенно безвредный для природы способ поглощения углекислого газа. Этот высокоэффективный метод дает возможность очистить от него отходы промышленного производства и природный газ, добываемый из скважин. В основе новой технологии лежат молекулы фуллерена С-60, аминов и ряда органических соединений.

Результативная работа

Эндрю Барро, химик из университета Райс, рассказал, что проводя подобные исследования ученые преследовали две цели. Они добивались идеального разделения смеси метана и углекислого газа, которые находились бы при любой температуре и под любым давлением. Также им нужно было понизить уровень температуры, когда амины начинают выделять углекислый газ, поглощенный ими ранее, обратно. В итоге команда успешно справилась с этими задачами.

Для достижения необходимого результата они использовали молекулы фуллерена, которые еще называют бакиболлами. Они выступили связующим для молекул амина – это азотосодержащие соединения на основе аммиака, получаемые из полиэтиленамина. В результате появился губчатый материал коричневого цвета. Внутри него гидрофобные молекулы фуллерена С-60 вытеснили наружу гидрофильные молекулы аминов. Далее атомы азота аминов связываются с молекулами углекислого газа.

Практическая выгода

Проводимые испытания показывают, что даже при давлении в 50 атмосфер этот материал способен поглотить 20% от своей массы, поглощая лишь молекулы углекислого газа и не трогая метан. В ходе дальнейших экспериментов ученые так и не смогли выявить метан в газе, который в конце выделяется из адсорбировавшего его материала. Это показывает новый уровень очистки газовых выбросов. Также новый материал продолжает сохранять свои свойства и после большого количества циклов адсорбции и десорбции.

Ранее используемые материалы, которые основывались на аминах, было необходимо нагревать до 140 градусов по Цельсию, чтобы они выпустили углекислый газ. Если снизить эту температуру, удастся существенно снизить количество энергии, потребляемое промышленными очистными установками.

Эндрю Барро отметил, что фуллерен С-60 стоит намного больше аминов, используемых сейчас. Но экономия от снижения потребляемой энергии легко компенсирует дороговизну нового материала. Для процесса десорбции с фуллереном С-60 нужна температура 70-90 градусов. Также новые фильтры не требуют «заправки», как это было с аминовыми фильтрами.

Очистка газовых выбросов и добываемого природного газа таким образом несет в себе лишь положительные моменты. Использование более экономного и качественного материала с очень долгим сроком службы может изменить определенные аспекты промышленности по всему миру.