Une manière plus rapide et plus écologique de fabriquer des billes de carbone


Une manière plus rapide et plus écologique de fabriquer des billes de carbone

méthode rapide, verte et en une étape de fabrication de sphères de carbone poreuses, qui sont un élément important de la de capture du carbone et de nouvelles façons de stocker l’énergie renouvelable, a été développée par des chercheurs de l’Université de Swansea. La taille des sphères de carbone varie du nanomètre au micromètre. Stockage et conversion, catalyse, adsorption et stockage de gaz, administration de médicaments et d’enzymes et traitement de l’eau. Crédit photo: ESRI, Swansea University

Les chercheurs de l’Université de Swansea ont développé une méthode rapide, respectueuse de l’environnement et en une seule étape de fabrication de sphères de carbone poreuses, qui est un élément important de la technologie de capture du carbone et de nouvelles façons de stocker l’énergie renouvelable.

Le processus produit des sphères qui ont une bonne capacité de dépôt de carbone et fonctionnent efficacement à grande échelle.

La taille des sphères de carbone varie du nanomètre au micromètre. Au cours de la dernière décennie, ils ont commencé à jouer un rôle important dans des domaines tels que le stockage et la conversion d’énergie, la catalyse, l’adsorption et le stockage de gaz, l’administration de médicaments et d’enzymes et le traitement de l’eau.

Ils sont également au cœur de la technologie de capture du carbone, qui lie le carbone au lieu de le rejeter dans l’atmosphère, contribuant ainsi à lutter contre le changement climatique.

Le problème est que les méthodes existantes de fabrication de sphères de carbone présentent des inconvénients. Ils peuvent être coûteux, peu pratiques ou produire des balles qui piègent mal le carbone. Certains utilisent la biomasse, ce qui les rend plus respectueux de l’environnement, mais ils nécessitent un produit chimique pour les activer.

C’est là que le travail de l’équipe de Swansea, basée à l’Institut de recherche sur la sécurité énergétique de l’Université, représente un énorme pas en avant. Cela ouvre la voie à une manière meilleure, plus et plus verte de des sphères de carbone.

L’équipe a adapté une méthode existante connue sous le nom de CVD – dépôt chimique en phase vapeur. Cela implique l’utilisation de la chaleur pour appliquer un revêtement sur un matériau. En utilisant l’acide pyromellitique comme source de carbone et d’oxygène, ils ont appliqué la méthode CVD à différentes températures de 600 à 900 ° C. Ils ont ensuite examiné l’efficacité avec laquelle les balles capturaient le CO2 à différentes pressions et températures

Ils ont trouvé ceci:

  • 800 ° C était la température optimale pour la formation de sphères de carbone
  • Les ultra-micropores dans les sphères produites leur ont donné une capacité de liaison au carbone élevée à la fois à la pression atmosphérique et à la pression inférieure
  • La surface spécifique et le volume poreux total ont été influencés par la température de dépôt, ce qui a conduit à un changement marqué de la capacité totale de capture du dioxyde de carbone
  • À la pression atmosphérique, le CO le plus élevé2 Les capacités d’adsorption, mesurées en millimolaire par gramme, pour les meilleures sphères de carbone étaient de 4,0 à 0 ° C et de 2,9 à 25 ° C.

Cette nouvelle approche offre plusieurs avantages par rapport aux méthodes existantes de fabrication de sphères de carbone. Il est sans alcali et ne nécessite pas de catalyseur pour déclencher la mise en forme des . On utilise une première peu coûteuse et sûre qui est facilement disponible sur le marché. Aucun solvant n’est requis pour nettoyer le matériau. C’est aussi un processus rapide et sûr.

Dr. Saeid Khodabakhshi de l’Institut de recherche sur la sécurité énergétique de l’Université de Swansea, qui a dirigé la recherche, a déclaré:

«Les sphères de carbone sont en train de devenir des produits essentiels pour un avenir vert et durable. Nos recherches montrent une manière écologique et durable de les fabriquer.

Nous avons démontré une méthode sûre, propre et rapide de fabrication des balles. Il est crucial que les micropores de nos sphères contribuent très bien au dépôt de carbone. Contrairement à d’autres méthodes CVD, notre procédé peut produire des sphères à grande échelle sans avoir à compter sur des matières premières gazeuses et liquides dangereuses.

Des sphères de carbone sont également à l’étude pour une éventuelle utilisation dans les batteries et les supercondensateurs. Au fil du temps, ils pourraient devenir indispensables pour stocker les énergies renouvelables tout comme ils le sont pour la séquestration du carbone.  »


Conception de membranes nanoporeuses hiérarchisées pour des applications d’adsorption et de stockage hautement efficaces


Plus d’information:
Saeed Khodabakhshi et coll. Synthèse simple et respectueuse de l’environnement de sphères de carbone ultramicroporeuses: une amélioration significative de la méthode CVD, carbone (2020). DOI: 10.1016 / j.carbon.2020.08.056

Fourni par l’Université de Swansea

Citation: Faster, Greener Way to Make Carbon Spheres (2020, 28 décembre), consulté le 28 décembre 2020 sur https://phys.org/news/2020-12-faster-greener-carbon-spheres.html

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