研究者らは、海水の脱塩と海洋からの二酸化炭素の回収を同時に行うことを目的とした新しいタイプの膜を開発している。 ピッツバーグ大学スワンソン工学部のキャサリン・ホーンボステル助教授が率いるチームは、この革新的なこの技術の開発のために、米国海洋大気庁 (NOAA) と海軍研究局 (ONR) から 140 万ドルの助成金を受け取りました。膜。
研究者らは、二酸化炭素ガスを効果的に放出し、その捕捉、貯蔵、再利用を可能にする、脱塩膜にコーティングされた特殊な化学基の使用を研究している。 このチームには、アリゾナ州立大学、カリフォルニア大学アーバイン校、国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) のメンバーが含まれており、このアプローチの実現可能性を実証することを目指しています。
「海洋から二酸化炭素を除去するのは困難だが、海水淡水化に同様の既存技術を利用すれば、より実現可能になる可能性がある」とホーンボステル氏は言う。 「私たちはエネルギー効率とコスト効率の両方に優れた代替ソリューションを探しています。」
海洋を直接捕獲する一般的な方法は、電気化学セルに依存します。 これらの方法は二酸化炭素の除去には効果的ですが、エネルギーを大量に消費し、費用がかかります。 ホーンボステル氏と彼女のチームは、脱塩膜を特殊な化学基でコーティングすることで、炭酸飲料を開けるプロセスと同様に、二酸化炭素を効率的に放出、捕捉、貯蔵、または再利用できることを実証することを目指しています。
入ってくる海水を電気化学的にアルカリ性と酸性の流れに分離する従来の方法と比較して、研究チームのアプローチは二酸化炭素除去に必要な電気エネルギーが大幅に少なくなります。
ただし、チームはまず、どの膜がバブリングプロセスに最も適しているかを判断する必要があります。 彼らは逆浸透（RO）膜とナノ濾過（NF）膜を研究する予定です。 ナノ濾過膜はエネルギー要件が低くなりますが、二酸化炭素除去率は低くなります。一方、RO 膜は二酸化炭素除去率は高くなりますが、エネルギー要件は高くなります。
「私たちは、これら 2 つの選択肢を比較し、どちらが実験室環境や実際の海水淡水化プラントを超えてより拡張可能であるかを判断できる技術経済的評価を実施する予定です」とホーンボステル氏は述べています。
海水淡水化と海洋二酸化炭素除去のための新しい膜を組み合わせたこの2年間のプロジェクトは、アリゾナ州立大学のマシュー・グリーン教授、カリフォルニア大学アーバイン校のジェニー・ヤン教授、NRELのアビシェク・ロイ博士も共同主導しています。 、国立再生可能エネルギー研究所のムー・ポール博士。
この革新的な研究の目標は、海水の淡水化と二酸化炭素回収の両方に取り組む効率的な技術を開発し、海洋から塩分と炭素を除去するための実現可能なソリューションを提供することです。
