科學(xué)家新開發(fā)的沸石篩選過程加速助力碳捕獲研究

文章來源:未知碳交易網(wǎng)2020-01-20 11:37

阿爾伯塔大學(xué)研究人員開發(fā)出節(jié)省時(shí)間更有效的碳捕集技術(shù)，新技術(shù)可以降低碳捕集成本，減少二氧化碳排放量。新技術(shù)為兩步篩選過程，該過程可以在數(shù)秒而不是一天內(nèi)評(píng)估稱為沸石的碳捕集材料。

沸石主要是通過吸附二氧化碳來達(dá)到碳捕集的目的，類似于冰箱中活性炭吸附氣味一樣。

阿爾伯塔大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出可以節(jié)省大量時(shí)間來開發(fā)更有效的碳捕集技術(shù)的技術(shù)，這可以幫助降低使用這些技術(shù)的成本并提高其作為減少二氧化碳排放量的采用率。在碳捕集系統(tǒng)中，發(fā)電廠排放的“煙道氣”廢氣可以通過沸石，在二氧化碳進(jìn)入大氣之前將其捕獲

從理論上講，數(shù)百萬種不同類型的材料可以吸收CO2，但要想有效地作為工業(yè)過程的一部分，分子必須粘附在CO2上，并在需要捕獲或使用二氧化碳時(shí)根據(jù)命令釋放它。

并非所有的沸石效果都一樣，有的沸石在吸附和釋放二氧化碳方面表現(xiàn)出極強(qiáng)的優(yōu)越性。研究小組評(píng)估了120,000種沸石，并將其縮減至僅7,000種，然后使用傳統(tǒng)方法篩選出兩個(gè)目標(biāo)沸石。

新選定的材料是對(duì)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)材料zeelite-13x的重大改進(jìn)，可以使電能使用效率提高了17％。

美國(guó)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)使用了有關(guān)碳捕獲分子的已知信息來預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的行為和性能。他們使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法消除了模擬每個(gè)分子性能的需要，將計(jì)算量減少了10倍而又不損失準(zhǔn)確性。

尋找適合地區(qū)的理想材料一直是一個(gè)挑戰(zhàn)，研究小組的新機(jī)器學(xué)習(xí)工具正在將研究人員指向可行的新型碳捕獲材料，從而節(jié)省了數(shù)月的死路或低效材料的開發(fā)。他們還幫助工程師了解哪種碳捕集設(shè)計(jì)最有效。

如果吸附劑像木炭冰箱過濾器一樣，機(jī)器模擬可以幫助研究人員了解哪些品牌最有效地捕獲氣味，以及它們?cè)诒渲械恼先绾胃淖冃Ч?。每個(gè)可能的分子和每個(gè)潛在的系統(tǒng)設(shè)計(jì)都必須單獨(dú)模擬，這需要非凡的計(jì)算能力。

新技術(shù)最近在ACS可持續(xù)化學(xué)與工程和工業(yè)與工程化學(xué)研究中發(fā)表，可用于加速發(fā)現(xiàn)與氣候變化和工業(yè)氣體分離有關(guān)的其他種類的材料和過程，包括甲烷提純和氧氣凈化的研究。研究小組目前正在研究中。

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