Neuer Kunststoff k├Ânnte die Kohlendioxidemissionen reduzieren

Ein Kunststoff, der so getaktet ist, dass er Zellmembranen nachahmt, kann Kohlendioxid von Erdgas trennen und könnte dazu beitragen, Treibhausgase in der Atmosphäre zu reduzieren, sagen Wissenschaftler.

Die Technologie, die in der Ausgabe vom 12. Oktober des Journals ausführlich beschrieben wird Wissenschaft, könnte auch modifiziert werden, um Erdgas aus Müll zu trennen oder Verunreinigungen aus Wasser zu filtern, sagen die Forscher.

Wie ein selektiver Schwamm lässt der neue Kunststoff Kohlendioxid oder andere kleine Moleküle durch seine sanduhrförmigen Poren passieren, blockiert aber den Durchgang von Methan, dem primären Molekül im Erdgas.

Die Form der Hohlräume ähnelt Ionenkanälen auf Zelloberflächen, die Moleküle von nur einer bestimmten Größe und Ladung in das Innere gelangen lassen.

Die Forscher sagen, dass ihr neuer Kunststoff beim Filtern von Kohlendioxid vier mal effektiver und 100 mal schneller ist als herkömmliche Membranen.

Um Gasrohrkorrosion zu verhindern, kann das in Pipelines transportierte Erdgas nur 2 Prozent Kohlendioxid enthalten. Es kommt jedoch oft aus dem Boden, der höhere Niveaus des Gases enthält, und erfordert einen zusätzlichen Trennungsschritt, um den Überschuss zu entfernen.

Kohlendioxid ist an der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung beteiligt, sodass der neue Kunststoff neben den Vorteilen für die Produktion auch dazu beitragen könnte, die Treibhausgasemissionen in der Atmosphäre zu reduzieren.

Die Forscher nennen ihre Erfindung TR-Kunststoff, kurz für "thermisch umgelagerten" Kunststoff, weil er mit einer innovativen Wärmebehandlung hergestellt wurde, die eine genauere Kontrolle über die Porengrößen ermöglicht.

Bei herkömmlichen Kunststoffmembranen ist es schwierig, die Größe und Form der Poren zu kontrollieren. "Sie erhalten ein viel breiteres Spektrum an Größen, so dass Sie einige sehr schmale und sehr hohe Selektivität erhalten, aber Sie erhalten auch eine Menge, die groß ist, so dass sie sich schlecht trennen", sagte Benny Freeman von der University of Texas in Austin.

Der TR-Kunststoff könnte Temperaturen über 600 Grad Fahrenheit (316 Grad Celsius) vertragen und tatsächlich bei hohen Temperaturen besser arbeiten. Die hohe Wärmetoleranz macht es ideal für den Einsatz in Kraftwerken, in denen hohe Temperaturen benötigt werden, um Treibhausgase von natürlichen Gasen abzutrennen.

Weil es so viel durchlässiger ist als bestehende Kunststoffmembranen, könnte der TR-Kunststoff es Verarbeitungsbetrieben erlauben, mit 500 Prozent weniger Raum auszukommen, sagen die Forscher.

"Diese Membran hat ein enormes Potenzial für die Umwandlung von erdgasverarbeitenden Anlagen, einschließlich Offshore-Plattformen, die speziell für den Weltraum ausgelegt sind", sagte Freeman.

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