MIT Scientists Develop New Material for More Efficient Carbon Capture
地球温暖化とエレクトロスイング炭素回収のためのフロースルー構成を備えた PPE の設計原理。a) 年間CO22化石燃料と産業からの排出。b) 過去 50 年間の平均地表気温の変化。[30]câe) c) CO を使用した連続フロープロセスの電気化学セルの概略図2溶媒にキャリアを溶解、d) COと相互作用する大量の電解液で湿らせた固体電極内に活物質を固定化するフローバイモード2ガスを直接供給するため、十分なガス輸送を可能にするためにガス拡散層 (GDL) が必要です。e) この研究で使用されるフロースルーモードでは、活物質が表面積が拡大され、電解質の非常に薄い層を備えた PPE 内に分散されます。COの拡散距離を短くする2ガスを供給します。クレジット:先端材料2024、10.1002/adma.202407567

気候変動緩和の取り組みを大きく前進させるために、当社は二酸化炭素回収に革命をもたらす可能性のある新素材を開発しました。私たちの研究は、先端材料、CO 除去効率を劇的に高める多孔質ポリマー電極 (PPE) を導入2低濃度ソースから。

T. アラン・ハットン教授が率いる私たちの研究チームは、ポリビニルアルコールでコーティングされ、カーボンナノチューブとキノン分子が注入されたメラミンフォームという一般的な材料の新しい組み合わせを使用して個人用保護具を作成しました。この革新的な構造により、大幅に改善されましたとCO間の相互作用2そして捕獲素材。

当社の多孔質ポリマー電極は、電気化学的炭素捕捉技術における大きな進歩を表しています。ガス輸送を強化し、活性表面積を増やすことで、CO を捕捉するためのより効率的で潜在的により拡張性のあるアプローチを作成しました。2

当社の新しい電極は、活性捕捉材料の最大 90% の利用率を達成し、以前の炭素ベースの電極を大幅に上回りました。実際には、これは CO に変換されます。2COに応じて、1日あたり立方メートルあたり30〜80kgの捕獲能力2集中力 - 既存のテクノロジーに比べて大幅な改善です。

特に、当社の PPE は 100 回の捕獲-放出サイクルにわたって優れた性能を維持し、以下の環境下でも安定性を実証しました。、現実世界のアプリケーションにおける主要な課題に対処します。のまた、個別のガス拡散層の必要性がなくなり、よりコンパクトで潜在的にコスト効率の高い捕捉システムが可能になります。

COを捕捉する材料の有効性を実証することに成功しました。2空気および希ガスの流れから直接空気を捕捉し、さまざまな産業ソースから。

緩和に向けて時間との闘いを続ける中、このようなイノベーションは非常に重要です。当社の PPE は、CO 除去能力を大幅に強化する可能性があります2大気や産業排出からの排出を削減し、ネットゼロ目標を達成するための世界的な取り組みに貢献します。

私たちの結果は有望ですが、大規模な実装を可能にする前にさらなる開発が必要であることを認識しています。当社は現在、さまざまな動作条件に合わせて電極を最適化し、生産をスケールアップする方法を模索することに重点を置いています。

最新の IPCC 報告書では、世界的な気候目標を達成するために効果的な炭素回収技術の緊急の必要性が強調されており、この画期的な進歩は重要な時期に実現しました。世界中の政府や業界が削減のための解決策を模索している中、当社の多孔質ポリマー電極のようなイノベーションは、より持続可能な未来を形作る上で極めて重要な役割を果たす可能性があります。

この物語はその一部ですサイエンス X ダイアログ、研究者は出版された研究論文からの発見を報告できます。このページにアクセスしてくださいScienceX Dialog と参加方法については、こちらをご覧ください。

詳細情報:Youhong Guo et al、電気化学的二酸化炭素捕捉のための多孔質ポリマー電極、先端材料(2024年)。DOI: 10.1002/adma.202407567

私は現在、マサチューセッツ工科大学化学工学部の博士研究員として、T. アラン・ハットン教授と働いています。博士号を取得しました。Guihua Yu教授の指導を受けてテキサス大学オースティン校で修士号を取得しました。&BSカリフォルニア大学サンディエゴ校出身。2025 年の初めに、私はノースカロライナ大学チャペルヒル校に応用物理科学部の助教授として着任する予定です。

引用:科学者がより効率的に炭素を回収するための新素材を開発 (2024年9月6日)2024 年 9 月 6 日に取得https://techxplore.com/news/2024-09-scientists-material-efficient-carbon-capture.html より

この文書は著作権の対象です。個人的な研究や研究を目的とした公正な取引を除き、書面による許可なく一部を複製することができます。コンテンツは情報提供のみを目的として提供されています。