
Les polymères à base de biomasse peuvent capturer et libérer du CO₂ sans pression élevée ni températures extrêmes
Hoyong Chung, professeur associé à la faculté d’ingénierie de la FAMU-FSU, et le chercheur postdoctoral Arijit Ghorai ont mis au point un nouveau matériau à base de biomasse qui peut être utilisé pour capturer et libérer de manière répétée du dioxyde de carbone. Crédit : Scott Holstein/FAMU-FSU College of Engineering
Un nouveau matériau à base de biomasse développé par les chercheurs du Collège d’ingénierie de la FAMU-FSU peut être utilisé pour capturer et libérer de manière répétée du dioxyde de carbone.
Le matériau est principalement composé de lignine, une molécule organique qui est un composant principal du bois et d’autres plantes, et il peut absorber le dioxyde de carbone (CO2) à partir de sources concentrées ou directement de l’air. La recherche apparaît dans Matériaux avancés.
« La beauté de ce travail réside dans la capacité de contrôler précisément la capture et la libération du CO2 « Nous avons réussi à produire des matériaux sans haute pression ni températures extrêmes », a déclaré Hoyong Chung, co-auteur de l’étude et professeur associé au FAMU-FSU College of Engineering. « Nos tests ont montré que la structure de ce matériau restait la même même après avoir été utilisé plusieurs fois, ce qui en fait un outil prometteur pour réduire les émissions de carbone. »
Dans des recherches précédentes, l’équipe de Chung a développé une lignine et du CO2polymère à base de pétrole qui représentait une alternative potentielle au plastique traditionnel à base de pétrole. Cet article approfondit ces recherches en montrant la possibilité d’inverser le processus et de réutiliser le matériau pour absorber le CO2 encore dans le futur.
La lignine est présente en abondance dans les plantes et est bon marché. Elle est souvent récoltée comme sous-produit de la transformation du bois. Les scientifiques s’efforcent de trouver de nouvelles façons d’utiliser cette ressource naturelle.
Un gramme du matériau développé par l’équipe de Chung a capturé 47 milligrammes, soit environ 5 % du poids du matériau d’origine, de CO2 provenant d’une source concentrée et 26 milligrammes provenant de l’exposition à l’air ambiant. Le CO absorbé2 peut être séquestré de manière permanente ou libéré pour être utilisé dans diverses applications, telles que la fabrication, l’agriculture et autres.
Les chercheurs ont été surpris par le mécanisme de libération. En analysant un échantillon par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, ils ont vu des bulles apparaître lorsque l’échantillon était chauffé.
« Cela a piqué notre curiosité », a déclaré Chung. « Que se passe-t-il ici ? Pourquoi voyons-nous ces petites bulles à chaque fois que nous essayons d’analyser ce polymère ? »
Une enquête plus approfondie a révélé que la chaleur provoquait la libération de CO par le matériau.2Les chercheurs ont étudié la réaction et ont découvert qu’en contrôlant la chaleur appliquée à l’échantillon, ils étaient capables de contrôler la quantité de CO2 libéré. Ils ont également montré la possibilité d’utiliser ce gaz capturé dans d’autres réactions.
Il suffit d’une température d’environ 60 degrés Celsius à pression atmosphérique normale pour libérer le CO2ce qui signifie que des températures et des pressions élevées ne sont pas nécessaires pour le processus de réutilisation. Ce CO2 la température de libération peut être augmentée ou diminuée pour différentes applications.
« C’est comme une éponge pour le CO2« Il absorbe l’énergie, la libère et s’assèche pour pouvoir en capturer davantage », a déclaré Chung. « C’est fascinant de voir ce qu’il est possible de faire avec ce matériau. »
Le chercheur postdoctoral Arijit Ghorai était l’auteur principal de l’étude.
Plus d’informations :
Arijit Ghorai et al, Polymères de lignine ionique pour la capture, la libération et la conversion contrôlées du CO2 en produits chimiques à haute valeur ajoutée, Matériaux avancés (2024). DOI: 10.1002/adma.202406610
Fourni par l’Université d’État de Floride
Citation:Un polymère à base de biomasse peut capturer et libérer du CO₂ sans haute pression ni températures extrêmes (2024, 26 août) récupéré le 26 août 2024 à partir de
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