Vědci vyvíjejí nový typ membrány zaměřené na současné odsolování mořské vody a zachycování oxidu uhličitého z oceánu. Tým vedený asistentkou profesorkou Katherine Hornbostelovou ze Swanson School of Engineering na University of Pittsburgh získal grant ve výši 1,4 milionu dolarů od Národní správy oceánů a atmosféry (NOAA) a Úřadu pro námořní výzkum (ONR) na vývoj této inovativní technologie. membrána.
Výzkumníci zkoumají použití specializovaných chemických skupin potažených na odsolovacích membránách, které mohou účinně uvolňovat plynný oxid uhličitý, což umožňuje jeho zachycení, skladování nebo opětovné použití. Tým, který zahrnuje členy z Arizona State University, University of California, Irvine, a National Renewable Energy Laboratory (NREL), si klade za cíl demonstrovat proveditelnost tohoto přístupu.
"Odstranění oxidu uhličitého z oceánu je náročné, ale využití podobných existujících technologií pro odsolování mořské vody může učinit toto řešení životaschopnější," říká Hornbostel. "Hledáme alternativní řešení, které je jak energeticky, tak nákladově efektivní."
Běžné metody pro přímé zachycení oceánů spoléhají na elektrochemické články. I když jsou tyto způsoby účinné při odstraňování oxidu uhličitého, jsou energeticky náročné a drahé. Hornbostel a její tým mají za cíl prokázat, že potažením odsolovacích membrán speciálními chemickými skupinami lze oxid uhličitý účinně uvolňovat, zachycovat, skladovat nebo znovu používat, podobně jako při procesu otevírání syceného nápoje.
Ve srovnání s tradičnějšími metodami, které zahrnují elektrochemickou separaci přicházející mořské vody na alkalické a kyselé proudy, vyžaduje přístup týmu výrazně méně elektrické energie pro odstranění oxidu uhličitého.
Tým však nejprve potřebuje určit, která membrána je pro proces bublání nejvhodnější. Budou studovat membrány reverzní osmózy (RO) a nanofiltrace (NF). Nanofiltrační membrány mají nižší energetické nároky, ale nižší rychlost odstraňování oxidu uhličitého, zatímco RO membrány mají vyšší rychlost odstraňování oxidu uhličitého, ale vyšší energetické nároky.
"Plánujeme provést technicko-ekonomické hodnocení, které nám umožní porovnat tyto dvě možnosti a určit, která z nich je škálovatelnější mimo laboratorní prostředí a ve skutečných zařízeních na odsolování mořské vody," říká Hornbostel.
Tento dvouletý projekt, který kombinuje odsolování mořské vody s novou membránou pro odstraňování oxidu uhličitého z oceánu, je také spoluveden profesorem Matthewem Greenem z Arizona State University, profesorkou Jenny Yang z University of California, Irvine, Dr. Abhishek Roy z NREL a Dr. Mou Paul z National Renewable Energy Laboratory.
Cílem tohoto inovativního výzkumu je vyvinout účinnou technologii, která se zabývá jak odsolováním mořské vody, tak zachycováním oxidu uhličitého a nabízí proveditelné řešení pro odstraňování soli a uhlíku z oceánu.
