Дешевые серебряные мембраны помогут очистить воздух от газов
Используя технологию, которую, по словам команды, никто раньше не испытывал, исследователи нанесли на газоразделительную мембрану очень тонкий слой ценного металла, использовав поток СО2 для выращивания крошечных кристаллов (т.н. «дендритов») серебра на ее поверхности. Эти дендриты резко повышают эффективность структуры, позволяя пропускать сквозь нее большое количество CO2 и кислорода без необходимости использовать столько серебра, сколько требуют современные аналоги.
«Мы не стали делать всю мембрану из серебра. Вместо этого мы добавили лишь небольшое количество серебра и увеличили его распределение по мембране, сделав ее функциональной», объясняет инженер Грег Муч из Университета Ньюкасла в Великобритании.
Этот процесс является примером т.н. технологии улавливания и хранения углерода (CCS, она же секвестрация углерода) — широким спектром способов фильтрации выбросов CO2 с целью предотвращения их попадания в атмосферу и содействия антропогенному глобальному потеплению. Во всем мире было успешно реализовано множество проектов из этой области, многим из которых уже несколько десятков лет.
Одним из основных факторов, сдерживающих развитие данной отрасли, является высокая стоимость многих технологий. Серебряные мембраны – один из наиболее ярких примеров излишне затратных идей. Секвенирующие мембраны пропускают одни газы, сдерживая другие, так что использовать их для улавливания CO2 без вреда для экологии суть весьма неплохая идея. Но если раньше их изготовление в промышленных масштабах было невозможным из-за колоссальной стоимости таких проектов, то сейчас ситуация может измениться к лучшему.
В экспериментах исследователи использовали пеллеты и трубки из оксида алюминия, чтобы сформировать основу для мембраны, добавив в смесь лишь немного серебра. Когда мембрана была сформирована, сеть серебряных дендритов начала расти на структуре, стимулируемой происходящим процессом проникновения газа.
Команда говорит, что их мембраны достигли самой высокой степени очистки среди аналогов на сегодняшний день, при этом востребовав на порядок меньший объем серебра. «Мы предполагаем, что неравновесные условия проникновения веществ через мембрану, которые ранее считались вредными для долгосрочной стабильности системы, вместо этого стоит рассматривать как благоприятные условия для добавления к мембранам новых полезных функций», заключают исследователи.