内部の軌道を示す線が付いた液体大理石。フロー

CCS は通常、排出源で排出物が捕捉される場合に発生します。石炭火力発電所などからトラックで遠隔地に輸送され、地下に保管されます。

しかし批評家たちは、二酸化炭素回収・貯留 (CCS) への投資は、まだ大規模に機能することが証明されていないテクノロジーに賭けることを意味すると主張しています。実際、テクノロジーの観点から見ると、固体と液体の両方で効果的な炭素捕捉材料の設計は歴史的に困難な課題でした。

化石燃料産業の二酸化炭素排出に対する実行可能な解決策になる可能性はあるでしょうか?

新興海外研究 「液体ビー玉」（ナノ粒子でコーティングされた小さな液滴）が、炭素を捕捉するために使用される材料における現在の課題に対処できる可能性があることを示しています。昨日発表されたモデリング研究は、この未来的なテクノロジーの実現に大きく一歩近づきました。 .

二酸化炭素回収の問題

そのテクノロジー投資ロードマップに基づくモリソン政権は CCS を優先低排出技術とみなしているそしてその開発には 10 年間で 3 億オーストラリアドルを投資しています。

しかし、CCS の有効性と効率性は長い間評価されてきました。 高い運用コストと、より広範なアプリケーションに向けたスケールアップの問題により、物議を醸しています。

現在進行中の問題は、より具体的には、吸収剤など、CO₂ を捕捉するために使用される材料の有効性です。一例は「アミンスクラビング」と呼ばれるもので、1930 年以来 CO₂ などを分離するために使用されている方法です。天然ガスと水素から。

アミンスクラビングの問題には、高コスト、腐食関連の問題、および材料とエネルギーの損失が大きい。 液体ビー玉 これらの課題のいくつかは克服できます。

この技術は肉眼ではほとんど見えず、一部のビー玉は直径 1 ミリメートル未満です。保持する液体 (最も一般的には水またはアルコール) はマイクロリットル単位です (マイクロリットルは 1 ミリリットルの 1,000 分の 1)。

ビー玉には、柔軟で多孔質のシェルを形成するナノ粒子の外層があり、中の液体の漏れを防ぎます。この装甲のおかげで、液体のコアを備えた柔軟で伸縮性のある柔らかい固体のように動作することができます。

大理石は CCS とどのような関係がありますか?<

液体ビー玉には、浮いたり、滑らかに転がったり、積み重ねたりできるなど、多くのユニークな機能があります。 .

その他の望ましい特性には、汚染に対する耐性、低摩擦、柔軟な操作性が含まれており、ガス捕捉などの用途にとって魅力的です。ドラッグデリバリーや小型バイオリアクターとしても使用できます。

CO₂ 回収の文脈では、気体、液体、固体と選択的に相互作用する能力が最も重要です。液体ビー玉を使用する主な利点は、そのサイズと形状です。数ミリメートルしかない球形の粒子を大型反応器に直接設置できるためです。

反応器からのガスはビー玉に衝突し、そこでナノ粒子の外殻にくっつきます。「吸着」と呼ばれるプロセス）。次に、ガスが内部の液体と反応して CO₂ が分離され、大理石の内部に捕捉されます。後で、この CO₂ を取り出して地下に貯蔵し、液体を将来の処理のためにリサイクルできます。

このプロセスは、たとえば液体（およびビー玉の高い機械的強度、反応性、吸着率、長期安定性だけでなく、固体の可能性もある）リサイクルが可能です。

何が私たちを妨げているのでしょうか?

最近の進歩にもかかわらず、液体ビー玉の多くの特性は依然として解明されていません。さらに、液体ビー玉をテストする唯一の方法は、現在、実験室で行われる物理実験です。

物理実験には、重要な指標である表面張力や表面積の測定が難しいなどの限界があります。大理石の反応性と安定性。

これに関連して、新しい計算モデリング span> これらの特性についての理解を深め、費用と時間がかかる実験のみの手順の使用を克服するのに役立ちます。

もう 1 つの課題は、リアクター内で液体ビー玉の配列を操作するための実用的で厳密かつ大規模なアプローチを開発することです。私たちが現在取り組んでいるさらなる計算モデリングは、液体ビー玉の形状と力学における 3 次元の変化を、より便利で正確に分析することを目的としています。

これにより、CO₂ 回収を含む無数のエンジニアリング用途に新たな地平が開かれます。

二酸化炭素回収を超えて

液体ビー玉の研究は、約 20 年前に単なる好奇心旺盛なテーマとして始まり、それ以来、進行中の研究により、二酸化炭素回収を超えた用途を備えた、人気のプラットフォームです。

この最先端のテクノロジーは、気候問題の解決方法を変えるだけでなく、環境問題や医療問題も変える可能性があります。

磁性液体ビー玉は、たとえば、に使用されます。液体ビー玉のその他の用途には、ガス感知、酸性度感知、汚染検出などがあります。

さらにモデリングと実験を行った上で、次の当然のステップは、このテクノロジーを主流の用途にスケールアップすることです。

会話、12 月 8 日

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