Разработан полимер для улавливания углерода

01.09.2024

В условиях глобальной борьбы с изменением климата ученые продолжают разрабатывать инновационные методы для сокращения выбросов углекислого газа (CO2). Исследователи из Инженерного колледжа FAMU-FSU под руководством Ариджита Гораи представили новый полимер, который способен эффективно поглощать и высвобождать CO2, не требуя при этом высоких температур или давления. Это открытие может существенно изменить подход к улавливанию углерода и его последующей переработке.

Разработка нового полимера на основе лигнина представляет собой важный шаг в создании эффективных и устойчивых методов борьбы с углеродными выбросами. Возможность многократного использования материала и его энергоэффективность делают эту технологию перспективной для широкого применения в борьбе с изменением климата. В будущем такой подход может стать ключевым инструментом в достижении глобальных целей по сокращению выбросов CO2 и сохранению экологического равновесия.

Основой нового материала является лигнин - органическое вещество, широко распространенное в древесине и других растительных источниках. Лигнин делает полимер не только экологически безопасным, но и доступным для массового производства. Материал способен захватывать CO2 как из концентрированных источников, так и непосредственно из окружающего воздуха, что делает его универсальным инструментом для различных применений.

Доцент Инженерного колледжа FAMU-FSU и соавтор исследования, Хойонг Чунг, подчеркнул ключевое преимущество нового полимера: его способность контролировать захват и выделение углекислого газа без необходимости использования высоких температур или давления. Этот аспект особенно важен, поскольку снижает энергозатраты и упрощает технологический процесс. Испытания показали, что структура полимера остается стабильной даже после многократного использования, что делает его долговечным и перспективным для длительного применения.

Что касается конкретных показателей, один грамм полимера способен захватывать 47 миллиграммов CO2 из концентрированных источников и 26 миллиграммов из воздуха. Этот захваченный углекислый газ можно либо хранить для дальнейшего использования, либо применять в промышленности, сельском хозяйстве и других областях, что открывает возможности для его повторного использования в экономике замкнутого цикла.

Процесс высвобождения CO2 из полимера также является энергоэффективным. При нагревании материала до около 60 градусов по Цельсию, начинается выделение углекислого газа. Этот процесс сопровождается появлением пузырьков, что было подтверждено с помощью анализа ядерного магнитного резонанса. Управляя температурой, ученые могут регулировать количество выделяемого газа, что делает процесс управляемым и предсказуемым.

Новый полимер работает как своеобразная губка для углекислого газа: он поглощает его, удерживает и выделяет при нагреве, готовясь к следующему циклу улавливания. Эта технология не только снижает углеродный след, но и открывает новые возможности для его переработки и использования в различных отраслях.

<< Назад: Умный стайлер Dyson Airwrap 01.09.2024

>> Вперед: Извлечение редких металлов с помощью бактерий 31.08.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Исследование структуры бензола 04.03.2020 Австралийские ученые из Центра передовых технологий ARC в области науки об экситонах и UNSW в Сиднее решили 90-летнюю проблему, связанную с фундаментальной структурой бензола. Споры о структуре бензола идут с 30-х годов прошлого века. Дискуссия вокруг структуры молекулы возникает потому, что, хотя она имеет мало атомных компонентов, существует в состоянии, состоящем не из четырех измерений (как наш "обычный" мир), а в 126 измерениях одновременно. Чтобы это доказать, специалисты разработали новый метод - его назвали динамической выборкой Вороного Метрополиса (DVMS). Ученые применили этот метод к молекулам бензола и таким образом отобразили их волновые функции во всех 126 измерениях. Для этого использовался математический алгоритм, позволивший разделить пространство на "плитки", соответствующие перестановке позиций электронов. "То, что мы нашли, удивительно. Мы нашли электроны с так называемой двойной спиновой связью, в то время как электроны с пониженной спиновой частотой остались одиночными. Это было не то, что мы ожидали, но это может быть хорошей новостью для будущих технологических применений. По сути, это уменьшает энергию молекулы, делая ее более стабильной, получая электроны, которые отталкивают друг друга, друг от друга", - заявил Тимоти Шмидт, профессор и автор исследования.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025