Ученые из Томского политехнического университета создали керамику из углерода, который, в свою очередь, был получен из растительного материала. Разработку можно использовать в качестве фильтра для улавливания углекислого газа. Результаты исследования опубликованы в журнале New Journal of Chemistry.
Авторы исследования использовали для создания углерода различные виды отходов пищевой промышленности: цедру цитрусовых (мандарины, помело), скорлупу кокоса и грецких орехов, а также листья березы, газонную траву и высушенную кожуру банана.
«Углерод, полученный из растительного сырья, обладает уникальными свойствами за счет наличия у каждого растения собственной структуры. В нашем случае морфология полученного углерода повторяет морфологию растений, то есть имеет поры и другие особенности строения. Мы провели исследования полученного углерода и выявили, что из всех используемых нами растительных отходов углерод из цедры помело обладает отличными свойствами для получения тугоплавкой керамики», — цитирует Томский политех доцента Кирилла Ларионова.
Ученые в ходе эксперимента смешали порошок цедры с порошком титана и подвергли плазменному синтезу на электродуговом реакторе, получив «на выходе» порошок карбида титана, на основе которого был создан образец керамики с помощью искрового плазменного спекания. Эта керамика обладает высокими механическими свойствами и может использоваться как для изготовления фильтров, улавливающих CO2, так и для утилизации углерода.
Разработка и внедрение новых материалов для поглощения CO2 — один из быстрорастущих сегментов «новой» энергетики. Например, компания Drax собирается использовать для улавливания углекислого газа металлорганические каркасы (metal-organic frameworks, MOF) — кристаллические пористые материалы из ионов металлов, которые связаны между собой органическими молекулами. Поры MOF меняются под воздействием температуры, влажности и электромагнитных излучений, благодаря чему металлорганические каркасы способны удерживать сторонние вещества (в том числе CO2), а при изменении внешних условий — высвобождать их.
