Tutkijat kehittävät uudentyyppistä kalvoa, jonka tarkoituksena on suolanpoisto merivedestä ja hiilidioksidin vangitseminen merestä samanaikaisesti. Ryhmä, jota johtaa apulaisprofessori Katherine Hornbostel Pittsburghin yliopiston Swanson School of Engineeringistä, on saanut 1,4 miljoonan dollarin apurahan National Oceanic and Atmospheric Administrationilta (NOAA) ja Office of Naval Researchilta (ONR) kehittääkseen tätä innovatiivista. kalvo.
Tutkijat tutkivat suolanpoistokalvoille päällystettyjen erikoiskemiallisten ryhmien käyttöä, jotka voivat vapauttaa tehokkaasti hiilidioksidikaasua, mikä mahdollistaa sen talteenoton, varastoinnin tai uudelleenkäytön. Tiimi, johon kuuluu jäseniä Arizonan osavaltion yliopistosta, Kalifornian yliopistosta Irvinestä ja National Renewable Energy Laboratorysta (NREL), pyrkii osoittamaan tämän lähestymistavan toteutettavuuden.
"Hiilidioksidin poistaminen valtamerestä on haastavaa, mutta vastaavien olemassa olevien tekniikoiden hyödyntäminen meriveden suolanpoistossa voi tehdä siitä kannattavamman", Hornbostel sanoo. "Etsimme vaihtoehtoista ratkaisua, joka on sekä energia- että kustannustehokas."
Yleiset menetelmät suoraa valtameren sieppaamiseen perustuvat sähkökemiallisiin kennoihin. Vaikka nämä menetelmät ovat tehokkaita hiilidioksidin poistamisessa, ne ovat energiaintensiivisiä ja kalliita. Hornbostel ja hänen tiiminsä pyrkivät osoittamaan, että pinnoittamalla suolanpoistokalvot erityisillä kemiallisilla ryhmillä hiilidioksidia voidaan vapauttaa tehokkaasti, ottaa talteen, varastoida tai käyttää uudelleen samalla tavalla kuin hiilihapotetun juoman avaaminen.
Verrattuna perinteisempiin menetelmiin, joissa sisään tuleva merivesi erotetaan sähkökemiallisesti emäksisiksi ja happamiksi virroiksi, tiimin lähestymistapa vaatii huomattavasti vähemmän sähköenergiaa hiilidioksidin poistamiseen.
Ryhmän on kuitenkin ensin määritettävä, mikä kalvo on sopivin kuplitusprosessiin. He tutkivat käänteisosmoosi (RO) ja nanosuodatus (NF) kalvoja. Nanosuodatuskalvoilla on pienemmät energiantarpeet, mutta alhaisemmat hiilidioksidin poistonopeudet, kun taas RO-kalvoilla on korkeammat hiilidioksidin poistonopeudet, mutta korkeammat energiavaatimukset.
"Aiomme tehdä teknis-taloudellisen arvioinnin, jonka avulla voimme verrata näitä kahta vaihtoehtoa ja määrittää, kumpi on skaalautuvampi laboratorioympäristön ulkopuolella ja todellisissa meriveden suolanpoistolaitoksissa", Hornbostel sanoo.
Tätä kaksivuotista projektia, jossa meriveden suolanpoisto yhdistetään uuteen kalvoon valtamerten hiilidioksidin poistamiseksi, johtavat myös professori Matthew Green Arizonan osavaltion yliopistosta, professori Jenny Yang Kalifornian yliopistosta, Irvine, tohtori Abhishek Roy NREL:stä. ja tohtori Mou Paul National Renewable Energy Laboratorysta.
Tämän innovatiivisen tutkimuksen tavoitteena on kehittää tehokas teknologia, joka käsittelee sekä meriveden suolanpoistoa että hiilidioksidin talteenottoa ja tarjoaa toteuttamiskelpoisen ratkaisun suolan ja hiilen poistamiseen merestä.
