Araştırmacılar, deniz suyunu tuzdan arındırmayı ve aynı anda okyanustan karbondioksiti yakalamayı amaçlayan yeni bir tür membran geliştiriyorlar. Pittsburgh Üniversitesi Swanson Mühendislik Okulu'ndan Yardımcı Doçent Katherine Hornbostel liderliğindeki ekip, bu yenilikçi ürünü geliştirmek için Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) ve Deniz Araştırmaları Ofisi'nden (ONR) 1,4 milyon dolarlık bir hibe aldı. zar.
Araştırmacılar, karbon dioksit gazını etkili bir şekilde serbest bırakabilen, yakalanmasını, depolanmasını veya yeniden kullanılmasını sağlayan, tuzdan arındırma membranları üzerine kaplanmış özel kimyasal grupların kullanımını araştırıyorlar. Arizona Eyalet Üniversitesi, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndan (NREL) üyelerin yer aldığı ekip, bu yaklaşımın uygulanabilirliğini göstermeyi amaçlıyor.
Hornbostel, "Okyanustan karbondioksiti uzaklaştırmak zorlu bir iştir, ancak deniz suyunun tuzdan arındırılması için mevcut benzer teknolojilerin kullanılması bunu daha uygulanabilir hale getirebilir" diyor. "Hem enerji açısından verimli hem de uygun maliyetli alternatif bir çözüm arıyoruz."
Doğrudan okyanus yakalamaya yönelik yaygın yöntemler, elektrokimyasal hücrelere dayanır. Karbondioksitin giderilmesinde etkili olmasına rağmen bu yöntemler enerji yoğun ve pahalıdır. Hornbostel ve ekibi, tuzdan arındırma membranlarını özel kimyasal gruplarla kaplayarak, karbonatlı bir içeceğin açılması işlemine benzer şekilde karbon dioksitin verimli bir şekilde salınabileceğini, yakalanabileceğini, depolanabileceğini veya yeniden kullanılabileceğini göstermeyi amaçlıyor.
Ekibin yaklaşımı, gelen deniz suyunu elektrokimyasal olarak alkali ve asidik akıntılara ayırmayı içeren daha geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, karbondioksitin giderilmesi için önemli ölçüde daha az elektrik enerjisi gerektiriyor.
Ancak ekibin öncelikle kabarcıklandırma işlemi için hangi membranın en uygun olduğunu belirlemesi gerekiyor. Ters ozmoz (RO) ve nanofiltrasyon (NF) membranları üzerinde çalışacaklar. Nanofiltrasyon membranları daha düşük enerji gereksinimlerine ancak daha düşük karbondioksit giderme oranlarına sahipken, RO membranları daha yüksek karbondioksit giderme oranlarına ancak daha yüksek enerji gereksinimlerine sahiptir.
Hornbostel, "Bu iki seçeneği karşılaştırmamıza ve hangisinin laboratuvar ortamının ötesinde ve gerçek deniz suyu tuzdan arındırma tesislerinde daha ölçeklenebilir olduğunu belirlememize olanak sağlayacak bir tekno-ekonomik değerlendirme yapmayı planlıyoruz" diyor.
Deniz suyunun tuzdan arındırılmasını okyanustaki karbon dioksitin uzaklaştırılmasına yönelik yeni bir membranla birleştiren bu iki yıllık proje aynı zamanda Arizona Devlet Üniversitesi'nden Profesör Matthew Green, Irvine'deki Kaliforniya Üniversitesi'nden Profesör Jenny Yang ve NREL'den Dr. Abhishek Roy tarafından ortaklaşa yönetilmektedir. ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndan Dr. Mou Paul.
Bu yenilikçi araştırmanın amacı, hem deniz suyunun tuzdan arındırılmasını hem de karbon dioksit tutulmasını ele alan, okyanustan tuz ve karbonun uzaklaştırılması için uygun bir çözüm sunan etkili bir teknoloji geliştirmektir.
