Жидкие мраморные шарики: как эта крошечная развивающаяся технология может решить проблемы улавливания и хранения углерода

Исследователи за рубежом показывают, что «жидкие мраморные шарики» — крошечные капли, покрытые наночастицами, — потенциально могут решить текущие проблемы материалов, используемых для улавливания CO₂. Моделирование, опубликованное накануне, приближает превращение этой футуристической технологии в реальность.

Технология улавливания и хранения углерода (CCS) считается критически важной для достижения климатических целей, но её эффективность и экономичность остаются спорными из-за высоких затрат и проблем масштабирования. Ключевой проблемой является эффективность поглощающих материалов, таких как используемые в аминовой очистке. Жидкие мраморные шарики, размером менее миллиметра, с жидким ядром и пористой оболочкой из наночастиц, способны преодолеть некоторые из этих ограничений. Их уникальные свойства — низкое трение, устойчивость к загрязнению и, что наиболее важно, способность избирательно взаимодействовать с газами — делают их перспективными для CCS. В реакторе газ адсорбируется на оболочке шарика, CO₂ реагирует с жидкостью внутри и захватывается, после чего может быть извлечён для хранения, а жидкость рециркулирована.

«Несмотря на прогресс, многие свойства жидких мраморных шариков остаются не до конца изученными. Наше новое компьютерное моделирование может улучшить понимание этих свойств и помочь преодолеть зависимость от дорогостоящих и трудоёмких экспериментов», — отмечают учёные. Текущие физические эксперименты в лабораториях имеют ограничения, например, в измерении поверхностного натяжения. Дальнейшее моделирование, анализирующее трёхмерные изменения формы и динамики шариков, откроет новые горизонты для инженерных приложений, включая улавливание CO₂. Эта технология также перспективна для биомедицины (доставка лекарств), газового анализа и мониторинга загрязнений.