Мембрана «Мемзим» — технология очистки СО2

Мембрана «Мемзим» - технология очистки СО2

Учёными «Sandia National Laboratories» совместно с коллегами Университета Нью-Мексико, разработана новая технология очистки трубного дыма. Созданный очиститель – биологически инспирированная мембрана «Мемзим», способная практически полностью удалять СО2 (углекислый газ) из трубного дыма. Запатентованная работа опубликована в «Nature Communications» и явно представляет интерес для энергетических компаний.

Уникальная мембрана «Мемзим» против углекислого газа

Технология позволяет значительно сократить выбросы углекислого газа при малых финансовых расходах. Также возможны другие варианты применения изобретения.

Изобретатели дали своему продукту оригинальное имя «Мемзим». Объясняют такое решение уникальным действием мембраны. Устройство фильтрует за счёт насыщения карбоангидразой – семейством ферментов, катализирующих удаление углекислого газа.

Традиционный процесс удаления углекислого газа из дыма — это чрезмерно дорогостоящая технология. Старая технология использует толстые и твердые полимерные мембраны.

В свою очередь инновационный недорогой метод поддерживает природный принцип с использованием мембран на водной основе, толщиной всего 18 нм.

Мембраны «Мемзим» включают в себя природные ферменты, способные захватывать до 90% выделяемого диоксида углерода.

Этот показатель практически на 70% эффективнее, чем показатели всех современных существующих методов. К тому же новая технология в разы дешевле.

Расположение мембраны «Мемзим» в дымоходе генераторной станции примерно такое же, как в схеме каталитического нейтрализатора автомобиля. Технологически устройства насаживаются на внутренней поверхности трубы, подобно сотам.

Дымовой газ проходит сквозь область трубы с мембранами «Мемзим» и очищенный поток уже без углекислого газа выпускается наружу. Изменение длины и диаметра трубы позволяет оптимизировать процесс извлечения диоксида углерода.

Между тем технология может снискать применение в самых разных областях народного хозяйства. Одним из перспективных направлений видится нефтегазодобывающая отрасль.

Так, если в конструкции использовать немного другой фермент, становится допустимой очистка от метана — более мощного парникового газа.

Кратко о конструкции мембранного типа

Мембрана «Мемзим» изготовлена методом образования мезопор диаметром 8 нм. Используя осаждение атомного слоя и обработку кислородной плазмой, мезопоры кремнезема конструируются как гидрофобные структуры.

Исключение составляет область на поверхности пор с длиной волны 18 нм, которая является гидрофильной. Через капиллярную конденсацию ферменты карбоангидразы и вода спонтанно заполняют гидрофильные мезопоры.

Так формируется массив стабилизированных ферментов с эффективной концентрацией, более чем в 10 раз превышающей достижимую концентрацию в растворе.

Ферменты катализируют захват и растворение диоксида углерода на восходящей поверхности, и регенерируют диоксид углерода на нижней поверхности. Высокая концентрация фермента и короткий путь диффузии максимизируют эффективность и поток захвата.


На основе информации: SNL


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *