200 г пористого материала поглощают столько же углекислого газа, сколько среднее взрослое дерево за год, заявляют авторы исследования.
Читайте «Хайтек» в
Химики из Калифорнийского университета в Беркли создали материал, способный эффективно очищать воздух от углекислого газа. Всего 200 г пористого порошка ковалентного органического каркаса COF-999 поглощают около 20 кг парникового газа.
COF-999 — пористая структура, внутренние стенки которой покрыты специальными химическими соединениями — аминами. Эти соединения действуют как губка, захватывая молекулы углекислого газа из окружающего воздуха. При комнатной температуре и нормальной влажности материал насыщается углекислым газом за два часа, а для очистки достаточно нагреть порошок до 60°С.
Химики долго искали способ создать устойчивый материал для захвата CO₂, который не разрушался бы под воздействием воды и других веществ, содержащихся в воздухе. Решение нашлось в использовании особо прочных химических связей между атомами углерода и азота, которые удерживают структуру материала.
Это открытие поможет в борьбе с глобальным потеплением, считают ученые. Современные технологии улавливания углекислого газа работают эффективно только с концентрированными источниками выбросов, например, с дымовыми газами электростанций. Новый материал способен очищать обычный атмосферный воздух, где концентрация CO₂ в сотни раз ниже.
Улавливание CO₂ из воздуха — очень сложная задача. Это энергетически затратно, нужен материал с высокой емкостью углекислого газа, который является высокоселективным, водостойким, окислительно-устойчивым, пригодным для вторичной переработки.
Омар Яги, профессор химии Калифорнийского университета в Беркли
Исследователи в экспериментах показали, что COF-999 выдерживает не менее 100 циклов захвата и высвобождения углекислого газа без потери емкости. Ученые считают, что подобные технологии необходимы для достижения целей по ограничению глобального потепления в пределах 1,5°С и снижения концентрации углекислого газа до безопасных уровней.
На обложке: Флакон COF-999. Фото: Zihui Zhou, UC Berkeley