– Naukowcy szukają sposobu na łatwe, tanie i efektywne przechwytywanie oraz przechowywanie cząsteczek dwutlenku węgla. W tym celu testują różnorodne materiały, wśród nich glinę, a ściślej mówiąc materiały ilaste będące jej głównym składnikiem – tłumaczy dr Zbigniew Rozynek, fizyk z PAN. Podczas stażu podoktorskiego w norweskim Trondheim prowadził badania dotyczące wiązania się i uwalniania cząsteczek CO₂ z materiałów ilastych (tzw. procesów adsorpcji i dysorpcji). Wyniki badań pod kierunkiem prof. Jona Otto Fossuma z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (NTNU) w Trondheim ukazały się w czasopiśmie „Scientific Reports”.

W przyszłości umiejętność wychwytywania CO₂ może się okazać kluczowa dla zwalczania emisji gazów cieplarnianych.

– Najnowsze badania wskazują na to, że tzw. materiał ilasty, będący głównym składnikiem naturalnej gliny, może działać podobnie do bardziej zaawansowanych, ale drogich technologii. Największą korzyścią z wykorzystania materiałów ilastych jest ich dostępność, która bezpośrednio przekłada się na niższy koszt – wyjaśnia dr Rozynek.

Obecnie na całym świecie eksperci sprawdzają, który typ materiału nadaje się najlepiej do procesu sorpcji CO₂. Jednocześnie poszukuje się metod pozwalających na ponowne wykorzystanie przechwyconego dwutlenku węgla – materiał magazynujący musi się więc nadawać do powtórnego przetworzenia. Glina spełnia ten warunek.

W swoich badaniach naukowcy z NTNU skupili się na smektycie – syntetycznym, wyprodukowanym w laboratorium materiale ilastym, stosowanym m.in. do produkcji kremów do rąk czy past do zębów.

– Smektyt spełnia praktycznie wszystkie warunki niezbędne do tego, by uznać go za dobry materiał do przechowywania CO₂. Jest tani, nadaje się do powtórnego wykorzystania, a co najważniejsze, jest materiałem porowatym posiadającym bardzo dużą powierzchnię właściwą, co oznacza, że potrafi adsorbować olbrzymie ilości cząsteczek – podkreśla Zbigniew Rozynek.

Smektyt (podobnie jak inne materiały ilaste) jest materiałem warstwowym: składa się z wielu bardzo cienkich, krystalicznych warstw o grubości mniejszej niż 1 nanometr, nałożonych jedna na drugą.

– Nieco przypomina talię kart lub książkę, z niewielkimi pustymi przestrzeniami między stronami. Taka warstwowa struktura sprawia, że powierzchnia adsorpcyjna smektytu jest wielokrotnie większa w stosunku do innego materiału o tej samej objętości, ale bardziej jednolitej budowie – opowiada dr Rozynek.

– To, czym zajmowała się nasza grupa, to typowe badania podstawowe, prowadzące do zrozumienia właściwości badanego systemu […] Do bezpośrednich zastosowań droga wciąż daleka. Cieszę się jednak, że mogłem wziąć udział w tak ciekawym projekcie badawczym i dołożyć swoją cegiełkę – podsumowuje Zbigniew Rozynek.

Opracowanie, tytuł i wytłuszczenia: Marta Śmigrowska. Źródło: naukawpolsce.pap.pl