С помощью небольшого электрического заряда, похожий на губку материал, задействованный в обычных водяных фильтрах для домашнего использования, способен еще и ловить из воздуха углекислый газ, пишет журнал Nature. Это может обеспечить недорогой и эффективный вариант избавить атмосферу от излишков парниковых газов.
В прошлом месяце в Исландии открылась крупнейшая в мире установка непосредственного улавливания воздуха. Хотя завод получает питание от экологически чистой геотермальной энергии, этот процесс энергоемок и в нем задействованы высокие температуры.
Исследователи пытались разработать более качественные материалы и методы прямого улавливания воздуха, чтобы снизить затраты. Команда Кембриджского университета намеревалась разработать угольные фильтры для вентиляции, эффективно улавливающие углекислый газ.
Воздушные угольные фильтры делятся на два типа:
- на основе металлического каркаса
- на основе пластикового каркаса
В качестве материала исследователи обратились к губке из активированного угля — пористому веществу с большой площадью поверхности. Этот материал как правило используется в бытовых очистителях для улавливания химикатов и токсинов из воды. Активированный уголь не всегда может эффективно ловить из воздуха углекислый газ. Но химик Александр Форс и его коллеги выдвинули предположение, что введение заряженных реакционноспособных частиц в уголь способно превратить его в сорбент, улавливающий воздух напрямую.
Исследователи с помощью специального устройства зарядили воздушный угольный фильтр как батарейку. В качестве одного электрода они использовали ткань фильтра, и поместили его в растворитель с противоположным электродом. Когда через устройство пропускали электричество, заряженные ионы гидроксида накапливались в мелких порах угольной ткани. Для получения заряженного сорбента исследователи удалили древесный уголь, промыли его и высушили.
Испытания показали, что реагируя с гидроксидами, полученный сорбентный материал быстро улавливает углекислый газ из окружающего воздуха.
Полученные фильтры можно использовать в следующих отраслях:
- Промышленная
- Коммерческая
- Жилая
- Автомобильная промышленность