{"id":37721,"date":"2016-09-29T07:23:58","date_gmt":"2016-09-29T05:23:58","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=37721"},"modified":"2021-09-09T21:40:33","modified_gmt":"2021-09-09T19:40:33","slug":"auf-der-suche-nach-wegen-zur-wirkungsvolleren-co2-abscheidung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/auf-der-suche-nach-wegen-zur-wirkungsvolleren-co2-abscheidung\/","title":{"rendered":"Auf der Suche nach Wegen zur wirkungsvolleren CO2<\/sub>-Abscheidung"},"content":{"rendered":"
\"20160921-1\"
\u00a9 Dr Sonia Zulfiqar<\/figcaption><\/figure>\n

Existierende Verfahren zur Abscheidung von CO2<\/sub> weisen eine Reihe von Nachteilen auf, die direkt ihre Leistung beeinflussen. Um diese Situation zu verbessern, hat Dr. Sonia Zulfiqar die CO2<\/sub>-Absorptionskapazit\u00e4t von neuen Materialien auf der Basis von polymeren ionischen Fl\u00fcssigkeiten auf Amidbasis erforscht.<\/strong><\/p>\n

Gegenw\u00e4rtig sind Nassw\u00e4scher die beliebteste Option, wenn es darum geht, CO2 aus industriellen Abgasen abzuscheiden: dabei wird verschmutzte Luft angesaugt, in Kontakt mit einer Waschfl\u00fcssigkeit gebracht, die Kohlendioxidmolek\u00fcle anzieht, und schlie\u00dflich wird die saubere Luft hinausgepumpt. Doch angesichts des Klimawandels werden st\u00e4ndig effizientere L\u00f6sungen ben\u00f6tigt und molekulare ionische Fl\u00fcssigkeiten (IL, ionic liquid) sind daf\u00fcr zweifellos gute Kandidaten.<\/p>\n

Seit 2014 hat sich Dr. Sonia Zulfiqar von der Universit\u00e4t des Baskenlandes in Spanien mit Unterst\u00fctzung des Projekt NABPIL<\/a> (Novel Amide Based Polymeric ionic Liquids: Potential Candidates for CO2<\/sub> capture) auf eine besondere Art der ionischen Fl\u00fcssigkeiten konzentriert. \u201ePolymere ionische Fl\u00fcssigkeiten (Polymeric ionic liquids, PILs) sind nicht nur ein m\u00f6gliches neues Mitglied der Familie der CO2<\/sub> absorbierenden Mittel, sondern ihre Sorptionsleistung liegt weit \u00fcber der von bereits jetzt sehr wirkungsvollen molekularen ionischen Fl\u00fcssigkeiten.<\/p>\n

Welches Hauptproblem besteht bei den g\u00e4ngigen CO2<\/sub>-Abscheidungsanlagen?<\/h3>\n

Obwohl bereits Technologie f\u00fcr CO2<\/sub>-Abscheidung vorhanden ist, die Absorption durch chemisches L\u00f6sungsmittel, physikalische Adsorption, kryogene Fraktionierung, Membrantrennung, biologische Fixierung sowie den O2<\/sub>\/CO2<\/sub>-Verbrennungsprozess umfasst, basieren existierende kommerzielle Abscheidungsanlagen auf dem Nassw\u00e4scheverfahren. Dieses Verfahren verwendet w\u00e4ssrige Alkanolaminl\u00f6sungen, die oft von Problemen wie Korrosion, Aminabbau und L\u00f6sungsmittelverlusten betroffen sind. Deshalb werden neue Materialien f\u00fcr eine effiziente CO2<\/sub>-Abscheidung ben\u00f6tigt.<\/p>\n

Welche Hauptziele verfolgt NABPIL in diesem Zusammenhang?<\/h3>\n

Hauptziel von NABPIL ist der Entwurf, die Herstellung, Charakterisierung und Erprobung einer neuen Klasse von polymeren ionischen Fl\u00fcssigkeiten auf Amidbasis, die m\u00f6glicherweise \u00fcber eine hohe F\u00e4higkeit zur Abscheidung von Kohlendioxid aus der Erdgaszuf\u00fchrung vor Verbrennung und ausstr\u00f6menden Gasen nach Verbrennung verf\u00fcgen. Diese neuartigen Materialen k\u00f6nnen niedrige Kosten und eine hohe CO2<\/sub>-Abscheidungsleistung bieten.<\/p>\n

Mit diesem Projekt wollten wir die Forschung zur CO2<\/sub>-Abscheidung und Umwandlung an neue Grenzen f\u00fchren. Unser Ansatz wird zur Schaffung einer CO2<\/sub>-Wirtschaft beitragen, indem wir effiziente Wege f\u00fcr die CO2<\/sub>-Abscheidung einf\u00fchren, bevor es in kommerzielle Produkte umgewandelt wird. Dazu m\u00fcssen Br\u00fccken zwischen Chemie, Umwelt- und Materialwissenschaften geschlagen werden.<\/p>\n

Warum haben Sie sich f\u00fcr die Erforschung ionischer Fl\u00fcssigkeiten entschieden und nicht f\u00fcr andere Materialien? Welchen Mehrwert bieten sie?<\/h3>\n

Materialien, die normalerweise in CO2<\/sub>-Abscheidungsverfahren eingesetzt werden, sind Siliziumdioxid, Aktivkohle, Zeolithe und metallorganische Ger\u00fcstverbindungen. Diese wurden bereits mit gro\u00dfem Erfolg eingesetzt, doch es gibt noch viele Probleme, die angegangen werden m\u00fcssen.<\/p>\n

Wir denken, dass die L\u00f6sungen f\u00fcr diese Probleme mit Hilfe von ionischen Fl\u00fcssigkeiten, die als \u201eumweltfreundliche L\u00f6sungsmittel\u201c bekannt sind, zu finden sind. Es handelt sich um \u00e4u\u00dferst vielseitige Materialien, die aufgrund ihrer hervorragenden physikalisch-chemischen Eigenschaften und Anwendungen, speziell in der CO2<\/sub>-Abscheidung und Abtrennung, erforscht worden sind. Im Gegensatz zu den h\u00e4ufig anzutreffenden organischen L\u00f6sungsmitteln weisen sie einen vernachl\u00e4ssigbaren Dampfdruck, thermische Stabilit\u00e4t und abstimmbare Chemie auf.<\/p>\n

Die Funktionalisierung von Polymeren mit chemischen IL-Gruppen hat zur Entwicklung einer neuen Klasse von Polyelektrolyten gef\u00fchrt, die als polymere ionische Fl\u00fcssigkeiten (PIL) bekannt sind und unter anderem anstelle von Polymerelektrolyten f\u00fcr Batterien, Biosensoren, CO2<\/sub>-Abscheidungs- und Trennmembranen, intelligente Materialien, Zelluloseverarbeitung sowie in Anwendungen f\u00fcr die \u00dcbertragung von Genen verwendet werden.<\/p>\n

Die Verwendung von PIL f\u00fcr die Gasabscheidung und -abtrennung aus Abfallstr\u00f6men \u2014 oder deren ihre Speicherung oder Transport \u2014 ist derzeit der aktivste und anspruchsvollste Bereich in der PIL-Forschung. Ihre Nichtfl\u00fcchtigkeit, hohe Aufnahmef\u00e4higkeit und reversible Sorption von CO2<\/sub> machen sie zu guten Kandidaten f\u00fcr Umweltanwendungen. PIL mit Aminogruppen und nanopor\u00f6sen polymeren (ionischen Fl\u00fcssigkeit)sversionen wurden speziell mit verbesserter CO2<\/sub>-Abscheidung entworfen. J\u00fcngst wurde sogar ihre Permeabilit\u00e4t und Selektivit\u00e4t gegen\u00fcber anderen Gasen einschlie\u00dflich CO2<\/sub>, N2<\/sub>, CH4<\/sub> und H2<\/sub> nachgewiesen.<\/p>\n

Worin bestanden die gr\u00f6\u00dften Probleme, und wie konnten Sie diese l\u00f6sen?<\/h3>\n

Der vorgeschlagene Ansatz bestand darin, zun\u00e4chst Polymere auf Amidbasis, gefolgt von einer Quaternisierungsreaktion zur Erzeugung von polymeren ionischen Fl\u00fcssigkeiten herzustellen. Damit erreichten wir aber keine hohe Konversionsrate in ionische Polymere und die Ausbeute war eher gering.<\/p>\n

Zur L\u00f6sung dieses Problems haben wir eine andere Strategie versucht. Dabei wurden zuerst ionische Monomere synthetisiert und dann in ionische Polymere umgewandelt. Das f\u00fchrte zu einer h\u00f6heren Konversionsrate und einer besseren Ausbeute.<\/p>\n

Das Projekt ist jetzt abgeschlossen. Haben Sie Folgepl\u00e4ne?<\/h3>\n

W\u00e4hrend der Ausf\u00fchrung des NABPIL-Projekts haben wir den allerersten \u00dcbersichtsartikel ver\u00f6ffentlicht, in dem die Wirkung verschiedener Parameter auf die CO2<\/sub>-Aufnahmeleistung von PIL hervorgehoben wurde. Vor diesem Hintergrund m\u00f6chten wir nun verschiedene CO2<\/sub>-phile Kationen und Anionen in die ionischen Polymere einbetten und deren Wirkung untersuchen, um eine \u00fcberlegene CO2<\/sub>-Sorptionsleistung zu erreichen.<\/p>\n

Haben Sie das Marktpotenzial ihrer Materialien bereits erkundet? Wenn ja, was haben Sie herausgefunden?<\/p>\n

Das Marktpotenzial dieser neuartigen Materialien ist noch nicht erforscht. Obwohl die CO2<\/sub>-Sorptionsleistungen dieser PIL auf Amidbasis vielen anderen PIL \u00fcberlegen sind, sind sie immer noch schlechter als kommerzielle, nichtionische Alternativen.<\/p>\n

Wir verfolgen unsere Bem\u00fchungen weiter, die CO2<\/sub>-Aufnahmeleistung zu verbessern, und sobald wir mit dem Ergebnis zufrieden sind, werden wir auf jeden Fall das Marktpotenzial dieser neuartigen PIL erkunden.<\/p>\n

 <\/p>\n

NABPIL
\nFinanziert unter FP7-PEOPLE
\nCORDIS-Projektseite<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Quelle:<\/em> Interview aus dem Magazin research*eu Ergebnisse, Ausgabe Nr. 55 S. 28-29<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Existierende Verfahren zur Abscheidung von CO2 weisen eine Reihe von Nachteilen auf, die direkt ihre Leistung beeinflussen. Um diese Situation zu verbessern, hat Dr. Sonia Zulfiqar die CO2-Absorptionskapazit\u00e4t von neuen Materialien auf der Basis von polymeren ionischen Fl\u00fcssigkeiten auf Amidbasis erforscht. Gegenw\u00e4rtig sind Nassw\u00e4scher die beliebteste Option, wenn es darum geht, CO2 aus industriellen Abgasen […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572,5571],"tags":[12463,10743],"supplier":[1871,5585,8516],"class_list":["post-37721","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","category-co2-based","tag-ccu2016","tag-useco2","supplier-cordis","supplier-european-union","supplier-university-of-the-basque-country"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37721","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=37721"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37721\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=37721"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=37721"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=37721"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=37721"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}