Nauka o klimacie


Glina jako magazyn dwutlenku węgla?

2015-05-20
galeria
Odpowiednio przygotowana glina syntetyczna może być skutecznym i tanim materiałem pozwalającym wychwytywać i przechowywać szkodliwy dla klimatu dwutlenek węgla – wskazują badacze.

Naukowcy szukają sposobu na łatwe, tanie i efektywne przechwytywanie oraz przechowywanie cząsteczek dwutlenku węgla. W tym celu testują różnorodne materiały, wśród nich glinę, a ściślej mówiąc materiały ilaste będące jej głównym składnikiem – tłumaczy dr Zbigniew Rozynek, fizyk z PAN. Podczas stażu podoktorskiego w norweskim Trondheim prowadził badania dotyczące wiązania się i uwalniania cząsteczek CO2 z materiałów ilastych (tzw. procesów adsorpcji i dysorpcji). Wyniki badań pod kierunkiem prof. Jona Otto Fossuma z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (NTNU) w Trondheim ukazały się w czasopiśmie „Scientific Reports”.

W przyszłości umiejętność wychwytywania CO2 może się okazać kluczowa dla zwalczania emisji gazów cieplarnianych.

– Najnowsze badania wskazują na to, że tzw. materiał ilasty, będący głównym składnikiem naturalnej gliny, może działać podobnie do bardziej zaawansowanych, ale drogich technologii. Największą korzyścią z wykorzystania materiałów ilastych jest ich dostępność, która bezpośrednio przekłada się na niższy koszt – wyjaśnia dr Rozynek.

Obecnie na całym świecie eksperci sprawdzają, który typ materiału nadaje się najlepiej do procesu sorpcji CO2. Jednocześnie poszukuje się metod pozwalających na ponowne wykorzystanie przechwyconego dwutlenku węgla – materiał magazynujący musi się więc nadawać do powtórnego przetworzenia. Glina spełnia ten warunek.

W swoich badaniach naukowcy z NTNU skupili się na smektycie – syntetycznym, wyprodukowanym w laboratorium materiale ilastym, stosowanym m.in. do produkcji kremów do rąk czy past do zębów.

Smektyt spełnia praktycznie wszystkie warunki niezbędne do tego, by uznać go za dobry materiał do przechowywania CO2. Jest tani, nadaje się do powtórnego wykorzystania, a co najważniejsze, jest materiałem porowatym posiadającym bardzo dużą powierzchnię właściwą, co oznacza, że potrafi adsorbować olbrzymie ilości cząsteczek – podkreśla Zbigniew Rozynek.

Smektyt (podobnie jak inne materiały ilaste) jest materiałem warstwowym: składa się z wielu bardzo cienkich, krystalicznych warstw o grubości mniejszej niż 1 nanometr, nałożonych jedna na drugą.

Nieco przypomina talię kart lub książkę, z niewielkimi pustymi przestrzeniami między stronami. Taka warstwowa struktura sprawia, że powierzchnia adsorpcyjna smektytu jest wielokrotnie większa w stosunku do innego materiału o tej samej objętości, ale bardziej jednolitej budowie – opowiada dr Rozynek.

To, czym zajmowała się nasza grupa, to typowe badania podstawowe, prowadzące do zrozumienia właściwości badanego systemu […] Do bezpośrednich zastosowań droga wciąż daleka. Cieszę się jednak, że mogłem wziąć udział w tak ciekawym projekcie badawczym i dołożyć swoją cegiełkę – podsumowuje Zbigniew Rozynek.

Opracowanie, tytuł i wytłuszczenia: Marta Śmigrowska. Źródło: naukawpolsce.pap.pl