Учёные пытаются уловить углекислый газ из атмосферы при помощи мусора

Новое исследование под руководством Рут Эбенбауэр из Университета Орхуса экспериментирует с переработкой мусора из полистирола в материал, широко используемый в системах улавливания углерода, пытаясь решить две проблемы загрязнения сразу.

Этот материал основан на аминах — простой химической группе, которая работает как губка для CO₂. Амин захватывает молекулы CO₂ при контакте с ними, но «отпускает» CO₂ при нагревании или снижении давления, оставаясь готовым к повторному использованию. Первые «очистители CO₂», испытанные в дымовых трубах, использовали для этого амины, растворённые в воде, но сейчас во всех видах систем улавливания углерода используются твёрдые амины, поскольку они требуют меньше энергии. Эти твёрдые материалы — часто изготавливаемые в виде гранул, похожих на активированный уголь в фильтре для воды — имеют большую площадь поверхности и высокую пористость, благодаря чему амины могут эффективно связываться с молекулами CO₂.

В настоящее время все эти материалы производятся из ископаемого топлива. Они состоят из двух компонентов: самих аминогрупп и ещё одного вещества, которое служит для них каркасом. Исследователи предположили, что полистирол может отлично подойти в качестве этого каркасного компонента. Полистирол используется для производства пенополистирола и твёрдых предметов, таких как одноразовые столовые приборы или футляры для компакт-дисков. В США перерабатывается менее 1% этого материала, в то время как в Европе этот показатель немного лучше — 10%.

Процесс вторичной переработки состоит из двух химических этапов. На первом этапе атомы брома присоединяются к ароматическим кольцам в полистироле с использованием золота в качестве катализатора. На втором этапе вводится двухуглеродная форма амина (обычный