Рентгеновские лучи прокладывают путь к недорогому крупномасштабному улавливанию углерода

Ученые из Университета Лидса использовали синхротронное излучение британского центра Diamond Light Source, чтобы исследовать механизм, снижающий эффективность недорогих материалов на основе оксида кальция (CaO) для улавливания CO₂. Результаты, опубликованные в журнале Energy & Environmental Science, объясняют один из ключевых процессов, что позволит улучшить этот экономически жизнеспособный метод.

Материалы на основе CaO — дешевые, широко распространенные и эффективные сорбенты для улавливания CO₂ при температурах 400–800 °C. Однако после многократных циклов захвата и регенерации их способность поглощать углекислый газ падает из-за потери площади поверхности в процессе спекания (синтеринга). Хотя площадь можно восстановить гидратацией, это снижает механическую прочность материала. Преодоление этих проблем открыло бы путь к крупномасштабному и недорогому улавливанию углерода.

Команда под руководством докторов Валери Дюпон и Тима Комина использовала интенсивное рентгеновское излучение на станции I11 синхротрона Diamond для изучения процессов на наноуровне. «Мы обнаружили, что напряжения в фазе гидроксида кальция при связывании с CaO более чем в 20 раз превышают его прочность, что приводит к распаду и образованию наноразмерных кристаллитов. Наш анализ объясняет наблюдаемое усиление захвата/распада CaO в присутствии пара», — сказал д-р Тим Комин. Следующий шаг — разработка методов улучшения материалов.