ХАТУУ СОРБЕНТ НЬ НҮҮРСТӨРӨГЧИЙГ ӨӨРТӨӨ ШИНГЭЭДЭГ БОЛОХ НЬ ТОГТООГДЖЭЭ
Органик холбогч молекулаар хүрээлэгдсэн, эерэг цэнэгтэй метал ион агуулсан органик-органик биш холимог кристал бүтэцтэй сүвэрхэг төрлийн материалыг метал-органик бүтэцтэй (МОБ) материал гэдэг Ийм төрлийн цайр агуулсан МОБ шүүлтүүр нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг чийглэг орчинд ч өөртөө шингээдэг болохыг тогтоогджээ.
Техник технологи өсөн дэвшихийн хэрээр агаар мандалд хортой бүтээгдэхүүний хуримтлал үүсгэхгүйгээр өндөр эрчим хүч бүхий чулуун нүүрсийг шатаах зорилго нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шүүх, ялган авах чиглэлийн судалгааг эрчимтэй хийх түлхэц бидэнд өгсөн [1]. Нүүрсээр ажилладаг дулаан, цахилгаан станцуудад ихэвчлэн ашигладаг яндан дотор байрладаг нэгэн төрлийн шингээгч материал нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл СО2 -ийг шүүх боломжтой ба утаанаас СО2 – ийг агаар мандалд хүрэхээс өмнө нь зайлуулдаг системийг бүтээсэн ажлыг [2]-д дурдсан байна.
.png?w=1200)
Зураг 1. Цахиураар
хольцолсон МОБ төрлийн шүүлтүүрийн кристалл бүтэц [3].
Өнөөдөр ажиллаж байгаа хуучны цахилгаан станцуудын агаарт ялгаруулж буй нүүрстөрөгчийн хийн хуримтлал нь дэлхийн дулаарал, байгаль орчин, агаарын бохирдлын үндсэн гол шалтгааны нэг болж байгаа юм. Утаанаас СО2 –ийг ялган шүүдэг уламжлалт арга нь хамгийн үр дүнтэй найдвартай арга боловч шүүлтүүрийн шинж чанарыг дахин сэргээх, боловсруулах нь нэлээд төвөгтэй байдаг нь түүний сул тал болдог.
Шингээлтийн технологийн шинэ төрөл нь хатуу сорбент материалыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь MOБ шүүлтүүр нь судалгааны шатандаа маш сайн судлагдсан [4]. Энэ чиглэлээр судалгаа явуулдаг эрдэмтдийн хамтын баг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг сайн шүүх боломжтой МОБ шүүлтүүрийг лабораторид гарган авжээ. Пьер Ховингтон (Сванте компани, Канад улс) – аар удирдуулсан Арвинд Раджендран (Альбертагийн их сургууль), Том Вүү (Оттавагийн их сургууль), Жорж Шимизү (Калгарагийн их сургууль) хамтын баг төрөл бүрийн нөхцөлд MOБ шүүлтүүр туршин үзсэн нь СО2 – ийг илүү сайн шингээж байгаа ба эзлэхүүний 38% нь хоосон орон зайтай нүх сүвээс бүрдэх Цайраар хольцолсон МОБ гарган авчээ [3]. Түүний хамгийн чухал хэсэг нь органик молекулаар хүрээлэгдсэн сүвэрхэг бүтэц бөгөөд тус бүр нь СО2 –ийн молекулуудыг хүчтэй өөртөө татан барьдаг, нүх сүвний хэмжээ нь хангалттай жижиг тул усны молекулууд устөрөрөгчийн нэмэлт холбоос үүсгэдэггүй онцлогууд нь харьцангуй чийгшил ~40% нөхцөлд ч сайн үр дүн үзүүлсэн байна. МОБ шүүлтүүрийг зөвхөн нэг удаа хэрэглэх бус халаах явцдаа өөртөө шингээсэн нүүрстөрөгчөө суллаж, өөрийгөө цэвэрлэж цаашдаа бүтэн цикл эхлүүлэхэд бэлэн болно.
6 өдрийн туршид өндөр температуртай утаанд байршуулсан МОБ шүүлтүүр хүчин чадлынхаа дөнгөж 1.3 % ийг алдаж, уураар боловсруулах, хатаах гэх мэт 2000 гаруй цагийн туршилтын явцад гүйцэтгэлийн мэдэгдэхүйц бууралтыг судлаачид илрүүлээгүй юм. Жил гаруйн өмнө Сванте хүрээлэн шинэ төрлийн МОБ шүүлтүүрийг цементийн үйлдвэрт суурилуулсан бөгөөд өдөрт 1 тонн орчим нүүрстөрөгчийг шүүж байна [5].
Дэлгэрэнгүй:
Ном зүй
1. Physics Today, January 2022, page 22
2. David Kramer, Physics Today, January 2020, page 44
3. J.-B. Lin et al., Science 374, 1464 (2021)
4. Physics Today, June 2017, page 16
5. J.-B. Lin et al., Science 374, 1464, 2021.