TESSUTO, prima e dopo il trattamento dell'acqua. L'acqua ha cambiato la struttura del materiale. Credito:Kenneth P. Mineart, NCSU
Le preoccupazioni per il clima vanno di pari passo con la CO 2 preoccupazioni per le emissioni. Le emissioni hanno raggiunto il massimo storico lo scorso anno. il CO 2 il livello nell'atmosfera potrebbe essere più alto di quanto non sia stato in 3 milioni di anni.
Molto probabilmente sarà necessaria la cattura del carbonio per ridurre il livello di CO 2 nell'atmosfera. Per realizzare ciò, abbiamo bisogno della tecnologia e dei materiali per svolgere il lavoro. Recentemente è emerso un nuovo candidato promettente e sorprendente.
"I risultati sono prima di tutto importanti in termini di cambiamento climatico, ", afferma il professor Liyuan Deng del dipartimento di ingegneria chimica dell'Università norvegese di scienza e tecnologia (NTNU).
Il professor Deng sta guidando il lavoro del gruppo di ricerca sulle membrane presso NTNU, e i loro risultati stanno guadagnando attenzione.
Le centrali elettriche che utilizzano combustibili fossili richiedono una membrana in grado di filtrare le emissioni e separare il carbonio. Queste membrane devono essere entrambe permeabili alla CO 2 e separare anche la CO 2 dagli altri gas, come l'azoto.
"Non pensavamo che questo materiale a membrana sarebbe stato adatto, "dice Deng.
Ma una semplice mossa ha cambiato le cose. Il candidato senza speranza alla membrana aveva bisogno di un'altra sostanza per funzionare correttamente. Questa seconda sostanza era semplicemente:acqua.
Immergendo la membrana in acqua e poi asciugandola nuovamente, la membrana ha subito un cambiamento. CO 2 penetrato nella membrana in modo molto più efficiente, e la membrana era alquanto migliore nel filtrare l'azoto.
Materiali NPG Asia , una rivista del gruppo Nature, ha recentemente pubblicato un articolo sulla ricerca NTNU. Gli autori hanno scritto che "queste membrane nanostrutturate costituiscono candidati promettenti per tecnologie di separazione dei gas finalizzate alla CO 2 catturare."
TESET
Il materiale in questione è un polimero. I polimeri sono relativamente economici e facili da realizzare. Molti ricercatori quindi li considerano candidati promettenti per la separazione di diversi gas su larga scala che sarà necessaria per far fronte ai cambiamenti climatici. Le membrane devono inoltre essere stabili e durevoli.
Un polimero è una sostanza composta da molecole a catena lunga. Molte materie plastiche sono polimeri, ma si trovano in natura anche sotto forma di proteine, cellulosa e vetro, Per esempio.
Questo particolare polimero porta il nome di poli[terz-butilstirene-b-(etilene-alt-propilene)-b-(stirene-r-stirenesolfonato)-b-(etilene-alt-propilene)-b-terz-butilstirene].
Fortunatamente, qualcuno gli ha invece dato il soprannome di TESET. Il materiale è già in uso commerciale ed è quindi prontamente disponibile.
"La società titolare del brevetto è interessata a questo nuovo campo di applicazione, "dice Deng.
Il Membrane Research Laboratory di NTNU ospita l'unico gruppo in Norvegia che sta studiando membrane da polimeri che possono essere utilizzate per filtrare CO 2 dall'aria. Alcuni singoli scienziati stanno lavorando con gli stessi materiali, mentre altri gruppi stanno esaminando le membrane inorganiche. La ricerca sulle membrane in tutta la Norvegia è piuttosto avanzata, e forse anche tagliente, secondo il professore.
Questa particolare ricerca fa parte di Horizon 2020, il programma quadro per la ricerca e l'innovazione dell'UE.
Il gruppo sta anche lavorando su altri candidati promettenti per la CO 2 filtrazione. Tra questi ci sono membrane fatte di ossido di grafene. Il grafene è il materiale più sottile e resistente al mondo. È costituito da uno strato di atomi di carbonio organizzati in uno schema esagonale. Il materiale ha molte proprietà eccitanti, e diversi gruppi di NTNU stanno esaminando i campi di applicazione pratica per questo.
Tutti i risultati e gli articoli pubblicati dal gruppo di ricerca sulle membrane associato a Horizon 2020 sono liberamente accessibili al pubblico, e il laboratorio di Trondheim è aperto ai ricercatori di tutto il mondo per condurre esperimenti, purché ricevano il permesso e il sostegno del progetto EU ECCSEL.
