Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CO2 auswringen

15.02.2013
Post-Combustion-Capture: Metall-organisches Gerüst setzt gespeichertes Kohlendioxid unter Sonnenlicht frei

Um den Kohlendioxid-Ausstoß von Kohle-Kraftwerken zu verringern, könnte das CO2 aus der Abluft abgetrennt und gelagert oder als Kohlenstoffquelle für Synthesen genutzt werden.

Bisherige Verfahren kranken daran, dass sie selbst viel zu viel Energie benötigen. Australische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie jetzt eine Metall-organische Gerüstverbindung vor, die CO2 adsorbiert und bei Bestrahlung mit Sonnenlicht wieder freigibt.

Derzeitige Techniken zur Entfernung von CO2 aus der Abluft von Kraftwerken mithilfe flüssiger Amine verbrauchen enorme Mengen Energie, teilweise bis zu 30 % der von einem Kraftwerk produzierten Energie. Die meiste Energie wird benötigt, um das CO2 wieder aus dem Absorbens freizusetzen, durch Erhöhung der Temperatur oder Anlegen eines Vakuums.

Das Team um Richelle Lyndon und Matthew R. Hill setzt stattdessen auf die Nutzung von konzentriertem Sonnenlicht als Energiequelle für die CO2-Freisetzung. Realisieren wollen die australischen Forscher dies mithilfe so genannter Metall-organischer Gerüstverbindungen (metal-organic framework, MOF) als CO2-Adsorber. Es handelt sich dabei um gerüstartig aufgebaute Kristalle, die in ihren Poren Gastmoleküle aufnehmen können. Deren "Knotenpunkte" bestehen aus Metallionen oder -clustern, die "Verstrebungen" aus organischen Molekülen. Über eine geschickte Wahl der einzelnen Komponenten lassen sich die Größe und die chemischen Eigenschaften der Poren regelrecht maßschneidern. In diesem Fall sind sie so ausgelegt, dass CO2 gut in die Poren eingelagert werden kann.

Das Team von der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) und der Monash University (Australien) wählte als senkrechte bzw. waagerechte Verstrebungen zwei verschiedene organische Moleküle, die aber eines gemeinsam haben: Unter Bestrahlung mit UV-Licht verändern sie ihre räumliche Struktur. Da die Gruppen fest in das Gerüst eingebaut sind, entstehen Spannungen, die die Moleküle daran hindern, rasch zwischen den beiden Gestalten zu wechseln. Aus diesem Grund können sich immer nur kleinere begrenzte Bereiche des Gerüsts zu einem bestimmten Zeitpunkt bewegen, was verhindert, dass die gesamte Struktur kollabiert.

Durch die oszillierenden Strukuränderungen nehmen die anziehenden Wechselwirkungen zwischen den Porenoberflächen und dem aufgenommenen CO2 drastisch ab. Ein Großteil des CO2 wird wie Wasser beim Auswringen eines Schwamms regelrecht aus dem Gerüst heraus "gepresst".

Dieser Prozess läuft zwar am besten mit UV-Licht, funktioniert aber auch mit konzentriertem natürlichem Sonnenlicht. Die auf Licht reagierenden Metall-organischen Gerüste könnten daher ein interessanter Ansatz sein, um CO2 energieeffizient aus Verbrennungsgasen abzutrennen. Nun muss unter anderem geklärt werden, wie eine Abtrennung bei realen Abgasen läuft.

Angewandte Chemie: Presseinfo 06/2013

Autor: Matthew R. Hill, CSIRO Division of Materials Science and Engineering, Clayton (Australia), http://www.csiro.au/matthewhill

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201206359

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/
http://www.csiro.au/matthewhill

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz