Почти все коммерчески доступные меры по очистке парниковых газов, ПГ, от выбросов используют жидкий раствор воды и амина, полученный из аммиака, который контактирует с потоком, удаляя диоксид углерода, CO2 или другие нежелательные газы. Система, запатентованная Bara, заменит большую часть воды в водных растворах аминов многообещающим классом молекул, известным как имидазолы, органические растворители с низким давлением пара или точкой кипения.В патенте, выданном ранее в августе UA, заявлен химический состав имидазолсодержащих систем для использования при улавливании CO2 и других газов из природного газа и выбросов после сжигания, например, от угольных электростанций.
«Преимущества имидазолов в улавливании углерода заключаются в том, что они представляют собой класс растворителей с регулируемыми химическими и физическими свойствами», — сказал Бара. «Это дает нам большую гибкость при разработке системы растворителей, отвечающей требованиям технологического процесса».Существуют глобальные усилия по сокращению антропогенных выбросов парниковых газов, которые, вероятно, способствуют глобальному потеплению, удерживая солнечное тепло внутри атмосферы, включая стандарты выбросов и финансовые штрафы за избыточные выбросы. Наиболее распространенный и наиболее изученный метод — введение моноэтаноламина, или МЭА, в природный газ или выбросы после сжигания, процесс, который может улавливать около 90 процентов CO2 из дымовых газов.Использование MEA для очистки дымовых газов является энергоемким, поскольку для рециркуляции раствора требуется его кипячение для десорбции или удаления CO2 перед рециркуляцией раствора MEA обратно в контакт с дымовым газом.
Стоимость энергии, необходимой, например, для использования MEA на электростанциях, скорее всего, будет переложена на потребителей, сказал Бара.Работа Бара показывает, что замена большей части воды в процессе имидазолами экономит энергию, поскольку растворитель можно регенерировать без потерь энергии, связанных с кипячением большого количества воды. Исследования Bara показывают, что система растворителей может улавливать такое же или большее количество CO2, чем MEA.
Стоимость улавливания углерода — одна из причин, по которой энергетическая промышленность неохотно принимает улавливание углерода в больших масштабах. «Вот почему важно смотреть на растворители и материалы, которые являются усовершенствованием того, что уже установлено, если мы надеемся добиться очень больших масштабов в течение следующего десятилетия», — сказал Бара.«Что действительно хорошо в этой системе растворителей, так это то, что мы не начинаем с нуля», — сказал он. «Многие ядра имидазола уже коммерчески доступны, и с помощью некоторых очень простых реакций мы можем синтезировать нужные нам молекулы в лаборатории.
Это должно быть хорошим предзнаменованием с точки зрения стоимости растворителя, если мы будем увеличивать их масштаб».Лицензия на эту технологию была предоставлена компании ION Engineering, занимающейся чистыми технологиями, из Боулдера, штат Колорадо, в надежде на дальнейшее развитие этой технологии для улавливания углекислого газа.
Бара помогла основать ION Engineering и продолжает работать научным консультантом в компании.Исследования Бары финансируются Министерством энергетики США, Национальным научным фондом и Фондом нефтяных исследований Американского химического общества.Другие патенты, основанные на работе Bara с имидазолами, находятся на рассмотрении.
Патент США № 8,506,914 был выдан 13 августа.