Breaking News

Monday, December 23, 2019

Penelitian Untuk Menghilangkan Karbon Dioksida Dari Emisi Kegiatan Industri


Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh seorang peneliti kimia dari Oregon State University telah menemukan cara yang lebih baik untuk menghilangkan karbon dioksida dari emisi cerobong asap, yang bisa menjadi kunci untuk mengurangi perubahan iklim global.

Diterbitkan hari ini di Nature, temuan ini penting karena CO2 di atmosfer telah meningkat 40 persen sejak awal era industri, berkontribusi besar pada planet yang memanas.

Kyriakos Stylianou dari OSU College of Science dan rekan-rekan dari École Polytechnique fédérale de Lausanne, Universitas Heriot-Watt di Skotlandia, Universitas Ottawa, dan Universitas Granada di Spanyol menggunakan penambangan data sebagai batu loncatan untuk menyelam ke dalam tantangan utama: berurusan dengan bagian air dari gas cerobong asap yang sangat menyulitkan dalam menghilangkan CO2.

Penambangan data melibatkan ratusan ribu nanomaterial yang dikenal sebagai kerangka organik logam, biasanya disingkat MOFs. Kemenkeu memiliki potensi untuk mencegat, melalui adsorpsi, molekul CO2 ketika gas buang keluar dari cerobong asap.

Gas buang dapat dikeringkan, tetapi hal itu menambah biaya yang signifikan pada proses penangkapan CO2.

"Ada banyak MOF yang berbeda secara struktural dan kimia, tetapi tantangan dengan sebagian besar dari mereka adalah bahwa mereka tidak berkinerja baik ketika mengalami pengujian dengan gas buang yang realistis," kata Stylianou. "Air dalam gas buang bersaing dengan CO2 untuk situs adsorpsi yang sama, yang berarti MOF tidak menggosok secara selektif seperti yang kita inginkan."

Memilah lebih dari 325.000 MOF di perpustakaan digital, para ilmuwan mengidentifikasi berbagai jenis situs pengikatan CO2, yang mereka sebut "adsorbaphores," yang akan mempertahankan selektivitasnya di hadapan air.

Kemudian di laboratorium, mahasiswa doktoral Stylianou, Arunraj Chidambaram, membuat dua dari MOF yang berisi adsorbaphore hidrofobik - penolak air - yang terdiri dari dua inti aromatik dan mengujinya. Para ilmuwan menemukan bahwa tidak hanya kinerja pemisahan MOF tidak terpengaruh oleh air, mereka juga mengungguli beberapa bahan penghilangan CO2 yang saat ini ada di pasaran seperti karbon aktif dan zeolit ​​13X.

"Kami beralih dari desain ke sintesis dan aplikasi," kata Stylianou. "Kami menggunakan perhitungan untuk menemukan lokasi aktif untuk penangkapan CO2. MOF bekerja secara optimal untuk menangkap CO2 cerobong karena MOF ini memiliki dua lokasi berbeda dalam strukturnya; satu untuk air dan satu untuk CO2, dan karena itu, molekul CO2 dan air tidak bersaing. satu sama lain. "

Penelitian lebih lanjut, lanjutnya, akan melihat penskalaan: Bagaimana membuat dan menguji MOF pada jenis ruang lingkup yang dibutuhkan oleh tantangan besar yang diwakili emisi CO2 industri.

Menurut Administrasi Atmosfer dan Kelautan Nasional, konsentrasi karbon dioksida atmosfer rata-rata global pada tahun 2018 adalah 407,4 bagian per juta, lebih tinggi daripada kapan pun dalam setidaknya 800.000 tahun.

Bahan bakar fosil seperti batu bara dan minyak mengandung karbon yang ditarik tanaman dari atmosfer melalui fotosintesis selama jutaan tahun. Karbon yang sama sekarang dikembalikan ke atmosfer dalam hitungan ratusan tahun karena bahan bakar fosil dibakar untuk energi, termasuk oleh pabrik dan fasilitas industri skala besar lainnya.

Tingkat tahunan peningkatan CO2 di atmosfer selama enam dekade terakhir kira-kira 100 kali lebih cepat daripada peningkatan yang disebabkan oleh penyebab alami, seperti yang terjadi setelah zaman es terakhir lebih dari 10.000 tahun yang lalu, menurut NOAA.

Tidak seperti oksigen atau nitrogen, yang bertanggung jawab atas sebagian besar atmosfer, gas rumah kaca menyerap panas dan melepaskannya secara bertahap dari waktu ke waktu. Tanpa gas-gas rumah kaca itu, suhu tahunan rata-rata planet itu akan di bawah titik beku daripada sekitar 60 derajat Fahrenheit, tetapi tingkat gas rumah kaca yang terlalu tinggi menyebabkan anggaran energi Bumi menjadi tidak seimbang.

Departemen Energi AS, Departemen Bisnis, Strategi Energi & Industri Inggris, Kantor Energi Federal Swiss, Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional Swiss, Dewan Riset Eropa, Pusat Kompetensi Nasional Swiss dalam Penelitian, Uni Eropa, dan Pusat Pemisahan Gas yang Relevan dengan Energi Bersih mendukung penelitian ini.

No comments:

Post a Comment

Popular Posts