חוקרים ממשרד האנרגיה בארה"ב פיתחו נוזל אורגני בר-מחזור המסוגל ללכוד גזים רעילים כגון פחמן דו-חמצני או גופרית דו-חמצנית מתוך פליטות תעשייתיות שמקורן במפעלים
חוקרים ממשרד האנרגיה בארה"ב פיתחו נוזל אורגני בר-מחזור המסוגל ללכוד גזים רעילים כגון פחמן דו-חמצני או גופרית דו-חמצנית מתוך פליטות תעשייתיות שמקורן במפעלים. התהליך יכול להחליף באופן ישיר את השיטות המשמשות היום ולאפשר למפעלים מזהמים ללכוד כפליים מכמות הגזים הרעילים הנפלטים באופן שאינו נדרש למים, בעל אנרגיה נמוכה יותר וזול יותר.
"מפעלים יוכלו בקלות להחליף את השיטות הקיימות בהן בשיטה שלנו באופן ישיר," אמר החוקר David Heldebrant, המדען הראשי של מיזם זה.
גזים רעילים כדוגמת פחמן דו-חמצני או גופרית דו-חמצנית מכונים "גזים חומציים". תהליך הניקוי החדש משתמש בנוזלים אורגניים הקושרים גזים אלו, שאינם מכילים מים ודומים לחומרים שמנוניים. נוזלים אלו לוכדים את הגזים החומציים בטמפרטורות הקרובות לטמפרטורת החדר. בשלב הבא החוקרים מחממים את הנוזל לשם הרחקת הגזים החומציים באופן מתאים ומבוקר.
לשם חימום הנוזלים ברי-המחזור נדרשת פחות אנרגיה, והם מסוגלים להכיל כמות כפולה של גזים כאלו מאשר חומרי-הספיחה העיקריים המשמשים היום במפעלים פולטי-גזים. שילוב של מים והחומר מונו-אתאנולאמין, חומר אורגני בסיסי, הוא אשר מאפשר את הלכידה של פחמן דו-חמצני.
מחקרים קודמים של המדענים מקבוצה זו התמקדו בלכידה של פחמן דו-חמצני בלבד. המחקר החדש מדגים עתה כיצד ניתן לנצל את התהליך גם עבור גזים חומציים אחרים כדוגמת גופרית דו-חמצנית.
"שיטות קיימות המשמשות ללכידת פליטות פחמן דו-חמצני ושחרורן ממפעלים נדרשות לאנרגיה מרובה מכיוון שבמהלכן נשאבות ומחוממות כמויות גדולות של מים," אומר החוקר הראשי. הוא מציין כי רכיב המונו-אתאנולאמין הינו מאכל (קורוזיבי) מדי בכדי להשתמש בו ללא מים.
בתהליך החדש, המכונה "לכידה הפיכה של גז חומצי" ("Reversible Acid Gas Capture"), הפרודות הלוכדות את הגז החומצי נמצאות כבר בצורה נוזלית, ואינן משולבות עם מים. הנוזלים האורגניים שלוכדים את הגז החומצי נדרשים לפחות חימום מאשר מים בכדי לשחרר את הגזים הלכודים.
המדענים הדגימו את התהליך שלהם במחקר קודם עם הנוזל האורגני לוכד הגז פחמן דו-חמצני, שכונה CO2BOL. בתהליך זה, המדענים הכניסו את תמיסת החומר למיכל אחסון שבו נאספו פליטות המכילות פחמן דו-חמצני. החומר החדש נקשר כימית לפחמן הדו-חמצני ליצירת תמיסת מלח נוזלית. במיכל אחר, המדענים חיממו מחדש את תמיסת המלח לשם שחרור הגז החוצה. גזים בלתי-רעילים כגון חנקן לא יילכדו בתמיסה וישוחררו חזרה לאוויר הפתוח. התרכובות הרעילות נלכדות בנפרד לשם אחסונן. במצב זה, תמיסת הנוזל חזרה למצבה המקורי ומוכנה לשימוש נוסף.
החוקרים פיתחו מערכות של נוזלים אורגניים הלוכדים שלושה גזים חומציים נוספים המצויים בפליטות: דו-תחמוצת הגופרית, קרבוניל סולפיד ופחמן דו-סולפידי – כולם גזים חומציים המזיקים לסביבה.