新的“海綿狀”塑料可以緩解向清潔能源的轉變

新的海綿狀材料可以緩解氫燃料的轉變（圖片由美國化學學會提供）

利物浦大學開發的一種海綿狀塑料，吸收了溫室氣體二氧化碳（CO2），可能會緩解從污染化石燃料過渡到它所聲稱的新能源。

這種材料被設計成未來集成到發電廠煙囪中的一部分，作為一種名為“整體煤氣化聯合循環（IGCC）”的新興技術的一部分，該技術可將化石燃料轉化為氫氣。氫氣在燃料電池汽車和發電中具有很大的應用前景，因為它幾乎沒有污染。

化學家安迪·庫珀（Andy Cooper）教授領導了這個材料的發展，這個材料是通過“吸附”過程來實現的。

“關鍵是這種新型塑料聚合物穩定，價格便宜，而且能很好地吸附二氧化碳。它在現實世界環境中的功能，“庫珀評論說。

“在使用燃料電池技術的未來景觀中，這種吸附劑可以實現零排放技術。”

IGCC是一個橋樑技術，旨在啟動氫經濟，或轉換到氫燃料，同時仍然使用現有的化石燃料基礎設施。但IGCC工藝產生氫氣和CO2氣體的混合物，必須將其分離。

Cooper教授說，海綿在IGCC過程固有的高壓下工作得最好：“就像廚房海綿在吸水時會膨脹一樣，當吸附劑吸收二氧化碳分子之間的微小空間時，會稍微膨脹。

“當壓力下降時，吸附劑放氣並釋放出二氧化碳，這些二氧化碳可以被收集起來儲存起來，或者有可能轉化為有用的碳化合物。

這種材料是由許多碳基分子連成網狀而成的棕色沙粒狀粉末。它受到聚苯乙烯的啟發，可以通過相同的膨脹作用吸附少量的二氧化碳。

使用這種聚合物的一個優點是它們傾向於穩定。該材料甚至可以承受在酸中煮沸，證明它應該能夠忍受需要CO2吸附劑的發電廠的苛刻條件。

新型吸附劑的另一個優點是其吸附二氧化碳的能力，同時不會吸收水蒸氣，從而堵塞其他物質，使其效果變差。其成本低也使海綿聚合物具有吸引力。

“與其他許多吸附劑相比，它們相對便宜，”Cooper教授說。 “主要是因為用來製造碳分子的碳分子價格低廉。原則上，它們也具有很高的可重用性，並且具有很長的生命週期，因為它們非常強大。“

這項研究是在第248屆美國化學會全國會議和展覽會上介紹的，由工程和自然科學研究委員會和E.ON Energy資助。該項目還涉及諾丁漢大學和倫敦帝國學院的合作者。