Команда исследователей из Тяньцзиньского университета под руководством Цзян Чжунъи и Хэ Гуанвэя разработала новую полностью органическую смешанную матричную мембрану для улавливания углерода. Ученые применили стратегию «слабого межфазного взаимодействия», внедрив монокристаллические ковалентные органические каркасы (COF) в полимерную структуру.
Доля наполнителя в мембране достигла 75,5% по объему. В ходе испытаний материал показал проницаемость по диоксиду углерода на уровне 74 800 Barrer при сохранении селективности CO2/N2 около 20. Для сравнения, проницаемость коммерческих полимерных мембран в подобных условиях обычно составляет от нескольких десятков до нескольких сотен Barrer.
Мембрана сохраняет стабильность в присутствии влаги, оксидов серы и азота. Предварительный экономический анализ показал, что стоимость улавливания углерода с помощью данной технологии составляет около $38 за тонну CO2. Результаты исследования были опубликованы 7 октября в журнале Nature Energy при участии коллег из EPFL и Университета Южной Калифорнии.
Разработка направлена на снижение энергозатрат и стоимости улавливания промышленных газов на электростанциях, цементных и сталелитейных заводах. Технология позволяет совместить высокую эффективность разделения газов с технологичностью обработки мембран, что является важным шагом для внедрения подобных решений в промышленную эксплуатацию.
