एक तरल संगमरमर, रेखाहरूले यसको भित्री प्रक्षेपणलाई संकेत गर्दछ प्रवाह

CCS सामान्यतया जब उत्सर्जन स्रोतमा कैद गरिन्छ , जस्तै कोइलाबाट चल्ने पावर स्टेशनबाट, ट्रकबाट टाढाको स्थानमा ल्याइयो र भूमिगत भण्डारण गरियो।

तर आलोचकहरू भन्छन् कि कार्बन क्याप्चर र भण्डारण (CCS) मा लगानी गर्नु भनेको प्रविधिमा बाजी लगाउनु हो जुन अझै मापनमा काम गर्न प्रमाणित छैन। वास्तवमा, प्रविधिको हिसाबले, ठोस र तरल दुवै प्रभावकारी कार्बन-क्याप्चर सामग्रीको डिजाइन ऐतिहासिक रूपमा चुनौतीपूर्ण कार्य भएको छ।

त्यसोभए के यो जीवाश्म इन्धन उद्योगको कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जनको व्यवहार्य समाधान हुन सक्छ?

उभरिरहेको विदेशी अनुसन्धान "तरल मार्बलहरू" देखाउँछ - न्यानोकणहरूले लेपित साना थोपाहरू - सम्भवतः कार्बन कब्जा गर्न प्रयोग गरिने सामग्रीहरूमा वर्तमान चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्न सक्छ। र हाम्रो मोडलिङ अनुसन्धान, हिजो प्रकाशित भयो, यसले हामीलाई यो भविष्यवादी प्रविधिलाई वास्तविकता बनाउनको लागि ठूलो पाइला ल्याएको छ। .

कार्बन खिच्ने समस्याहरू

यसको अन्तर्गत प्रविधि लगानी रोडम्याप, मोरिसन सरकारले सीसीएसलाई प्राथमिकता न्यून उत्सर्जन प्रविधि मान्छ , र लगानी गर्दैछ यसलाई विकास गर्न दश वर्षमा A$300 मिलियन।

तर CCS को प्रभावकारिता र दक्षता लामो समयदेखि विवादास्पद यसको उच्च परिचालन लागत र फराकिलो अनुप्रयोगको लागि स्केलिंग-अप समस्याहरूको कारण।

एउटा चलिरहेको समस्या, अझ विशेष रूपमा, CO₂, जस्तै शोषकहरू क्याप्चर गर्न प्रयोग गरिने सामग्रीहरूको प्रभावकारिता हो। एउटा उदाहरणलाई "माइन स्क्रबिङ" भनिन्छ, जसलाई 1930 देखि अलग गर्न प्रयोग गरिएको विधि, उदाहरणका लागि, CO₂ प्राकृतिक ग्याँस र हाइड्रोजनबाट।

अमाइन स्क्रबिङका समस्याहरूमा यसको उच्च लागत, क्षरण-सम्बन्धित समस्याहरू र सामग्री र ऊर्जामा उच्च हानि। तरल मार्बलहरू यस्ता चुनौतीहरू पार गर्न सक्छन्।

यो टेक्नोलोजी नाङ्गो आँखाले लगभग अदृश्य हुन सक्छ, 1 मिलिमिटर भन्दा कम व्यास संग संगमरमरको साथ। यसमा रहेको तरल पदार्थ - प्राय: पानी वा अल्कोहल - माइक्रोलिटरको स्केलमा हुन्छ (एक माइक्रोलिटर मिलिलिटरको एक हजारौं भाग हो)।

मार्बलमा न्यानो कणहरूको बाहिरी तह हुन्छ जसले लचिलो र छिद्रपूर्ण खोल बनाउँछ, जसले भित्रको तरल पदार्थलाई बाहिर निस्कनबाट रोक्छ। यस आर्मरको लागि धन्यवाद, तिनीहरूले तरल कोरको साथ लचिलो, तन्काउन मिल्ने र नरम ठोस जस्तै व्यवहार गर्न सक्छन्।

संगमरमरको CCS सँग के सम्बन्ध छ?<

तरल मार्बलहरूमा धेरै अद्वितीय क्षमताहरू हुन्छन्: तिनीहरू तैरन सक्छन्, तिनीहरू सजिलै घुम्न सक्छन्, र तिनीहरूलाई एकअर्काको माथि स्ट्याक गर्न सकिन्छ। .

अन्य वांछनीय गुणहरूमा प्रदूषणको प्रतिरोध, कम घर्षण र लचिलो हेरफेर समावेश छ, जसले तिनीहरूलाई ग्यास कब्जा जस्ता अनुप्रयोगहरूको लागि आकर्षक बनाउँछ, औषधि वितरण र सानो बायो-रिएक्टरको रूपमा पनि।

CO₂ क्याप्चरको सन्दर्भमा, तिनीहरूको ग्यास, तरल पदार्थ र ठोसहरूसँग छनौट रूपमा अन्तरक्रिया गर्ने क्षमता सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छ। तरल मार्बलहरू प्रयोग गर्नुको मुख्य फाइदा तिनीहरूको आकार र आकार हो, किनभने हजारौं गोलाकार कणहरू मात्र मिलिमिटर आकारका ठूला रिएक्टरहरूमा सीधा स्थापना गर्न सकिन्छ।

रिएक्टरबाट निस्कने ग्यास मार्बलमा ठोकिन्छ, जहाँ यो न्यानोपार्टिकलको बाहिरी खोलमा टाँसिन्छ (एकप्रक्रिया "अशोषण" भनिन्छ)। त्यसपछि ग्यासले भित्रको तरल पदार्थसँग प्रतिक्रिया गर्छ, CO₂ अलग गर्छ र यसलाई संगमरमर भित्र कब्जा गर्छ। पछि, हामी यो CO₂ बाहिर निकाल्न सक्छौं र यसलाई भूमिगत भण्डारण गर्न सक्छौं, र त्यसपछि भविष्यको प्रशोधनको लागि तरललाई पुन: प्रयोग गर्न सक्छौं।

यो प्रक्रिया CO₂ कैद गर्ने बढी समय र लागत-कुशल तरिका हुन सक्छ, उदाहरणका लागि, तरल (र सम्भावित ठोस) रिसाइक्लिंग, साथै मार्बलको उच्च मेकानिकल बल, प्रतिक्रियाशीलता, वर्गीकरण दर र दीर्घकालीन स्थिरता।

त्यसोभए हामीलाई के रोकिरहेको छ?

हालैको प्रगतिको बावजुद, तरल मार्बलका धेरै गुणहरू मायालु छन्। अझ के हो भने, तरल मार्बलहरू परीक्षण गर्ने एक मात्र तरिका हाल प्रयोगशालामा गरिएको भौतिक प्रयोगहरू हो।

भौतिक प्रयोगहरूका आफ्ना सीमितताहरू हुन्छन्, जस्तै सतहको तनाव र सतहको क्षेत्रफल नाप्न कठिनाइ, जुन महत्त्वपूर्ण सूचकहरू हुन् मार्बलको प्रतिक्रियाशीलता र स्थिरता।

यस सन्दर्भमा, हाम्रो नयाँ कम्प्युटेशनल मोडलिङ span> ले यी गुणहरूबारे हाम्रो बुझाइलाई सुधार गर्न सक्छ, र महँगो र समय-गहन प्रयोग-मात्र प्रक्रियाहरूको प्रयोगलाई हटाउन मद्दत गर्न सक्छ।

अर्को चुनौती भनेको रिएक्टर भित्र तरल मार्बल एरेहरू हेरफेर गर्न व्यावहारिक, कठोर र ठूलो-स्तरको दृष्टिकोण विकास गर्नु हो। हामीले हाल काम गरिरहेका थप कम्प्युटेशनल मोडलिङले तरल मार्बलको आकार र गतिशीलतामा राम्रो सुविधा र शुद्धताका साथ त्रि-आयामी परिवर्तनहरू विश्लेषण गर्ने लक्ष्य राख्नेछ।

यसले CO₂ क्याप्चर सहित असंख्य इन्जिनियरिङ अनुप्रयोगहरूको लागि नयाँ क्षितिज खोल्नेछ।

कार्बन क्याप्चरभन्दा बाहिर

तरल मार्बलमा अनुसन्धान करिब २० वर्षअघि मात्र एउटा जिज्ञासु विषयको रूपमा सुरु भएको थियो र त्यसबेलादेखि चलिरहेको अनुसन्धानले यसलाई बनाएको छ। कार्बन क्याप्चरभन्दा बाहिरका एप्लिकेसनहरूको साथ खोजिएको प्लेटफर्म।

यो अत्याधुनिक प्रविधिले हामीले जलवायु समस्याहरू समाधान गर्ने तरिका मात्र होइन, वातावरणीय र चिकित्सा समस्याहरू पनि परिवर्तन गर्न सक्छ। span>

उदाहरणका लागि, चुम्बकीय तरल मार्बलले बायोमेडिकल प्रक्रियाहरू, जस्तै औषधि वितरण, शरीर बाहिर चुम्बक प्रयोग गरेर खोल्न र बन्द गर्न सक्ने क्षमताको कारण। तरल मार्बलका अन्य अनुप्रयोगहरूमा ग्यास सेन्सिङ, एसिडिटी सेन्सिङ र प्रदूषण पत्ता लगाउने कार्यहरू समावेश छन्।

थप मोडलिङ र प्रयोगहरूको साथ, अर्को तार्किक कदम मुख्यधाराको प्रयोगको लागि यो प्रविधिलाई मापन गर्ने हो।

वार्तालाप, डिसेम्बर ८

लेखकहरू