Met een netwerkje van buckyballs en polyethyleenimine kun je effectief CO2 uit rookgassen en aardgas vissen. Werkt waarschijnlijk beter dan metal organic frameworks, schrijft Andrew Barron (Rice University) in Scientific Reports.

Wat hij in feite heeft bedacht is een absorptiemiddel dat zo veel mogelijk amine-functionaliteit en zo weinig mogelijk andere stoffen bevat, en tegelijk poreus genoeg is om de gassen er diep in door te laten dringen.

Amines worden nu al op vrij grote schaal ingezet voor CO₂-absorptie, vooral omdat ze selectief zijn en N₂ of CH₄ vrijwel ongehinderd laten passeren. Maar de huidige varianten bevatten een hoop dood gewicht in de vorm van oplosmiddelen en de koolstofketens die de rest van het molecuul uitmaken. Wat des te vervelender is omdat je ze na gebruik regenereert door de CO₂ er bij verhoogde temperatuur uit te stoken, waarbij je al dat dode gewicht óók moet opwarmen.

Wat dat betreft ligt de keuze voor polyethyleenimine (PEI), met slechts twee koolstofatomen per aminegroep, voor de hand. Alleen is PEI een polymeer, en als je daar lange ketens van maakt krijg je een viskeuze massa waar het gas niet in komt.

Het idee is nu simpelweg om kortere ketens te nemen en die met C₆₀-buckyballs te crosslinken. In plaats van snot blijkt dat een poreuze, vaste en totaal niet plakkerige stof op te leveren.

De eerste proeven laten zien dat dit spul bij 90 graden Celsius en 0,1 bar veertien procent van zijn eigen gewicht aan CO₂ kan absorberen. Barron vermoedt dat het helpt dat de hydrofobe buckyballs de hydrofiele aminegroepen een beetje naar buiten duwen, dus in de baan van het gas. Een van de beste CO₂- absorberende metal organic frameworks, Mg-MOF-74, komt onder deze omstandigheden niet verder dan zes procent van zijn eigen gewicht.

Barron geeft toe dat C₆₀ relatief duur is. Maar hij denkt dat de energiebesparing er wel eens tegenop zou kunnen wegen. Bovendien gaat het vaste absorptiemiddel lang mee terwijl van vloeibare amines altijd een deel verdwijnt via de schoorsteen, en continu moet worden aangevuld.

bron: Rice University