Leander Michels og Jon Otto Fossum. En leireprøve legges i det lille kammeret de holder. Ved hjelp av røntgenstråler kan de måle om leiren har tatt opp CO2.  (Foto: Per Harald Olsen, NTNU)
Leander Michels og Jon Otto Fossum. En leireprøve legges i det lille kammeret de holder. Ved hjelp av røntgenstråler kan de måle om leiren har tatt opp CO2. (Foto: Per Harald Olsen, NTNU)

Leire kan brukes i karbonfangst

Vanlig leire kan være like god som mer avanserte materialer for å fange CO2.

Publisert

Skal verden greie å redusere klimagassutslippene, er karbonfangst et sentralt virkemiddel. Mange materialer blir prøvd ut for å fange CO2. Nå viser ny forskning at vanlig leire kan fungere vel så effektivt som mer avanserte materialer. Eksempler på mer avanserte materieler er ulike membraner og aminer. 

– Det er ganske oppsiktsvekkende at leire kan fange like mye CO2 som andre materialer det blir forsket på, sier Jon Otto Fossum, professor ved Institutt for fysikk ved NTNU.

Noen av de andre materialene er dyre, vanskelige å produsere, giftige og ikke spesielt miljøvennlige.

Et mulig anvendelsesområde er å bruke leire som en del av CO2-filter som industrien kan bruke for å rense utslipp.

– Det er ikke slik at vi har CO2-filtrene klare innen kort tid. Mer forskning og utvikling må gjøres først, understreker Fossum.

Oppfyller kravene

Et godt materiale for å fange CO2 må oppfylle bestemte krav.

Det må ha stor overflate og god absorberingsevne. Det bør kunne fange CO2 før det eventuelt fanger andre molekyler. Materialet må ikke kreve at mye energi blir tilført for å virke. Og det må ofte kunne brukes om og om igjen.

Dessuten må det være billig og miljøvennlig. Bestemte leiremineraler oppfyller disse kriteriene. Det gjelder for eksempel smektitt, en gruppe leiremineraler som sveller i kontakt med vann. 

Forskerne har brukt kunstig fremstilt smektitt i sine forsøk. Den kunstige varianten av slik leire kan faktisk være billig å framstille, ifølge forskerne.

Kan kontrollere fangsten

Forsøkene viser at CO2 i gassform binder seg til smektitt, og at det ikke bare er leireoverflatene i seg selv som står for bindingen til CO2, men i hovedsak ioner som er forbundet med leireoverflatene.

Leiren med det avanserte navnet litium-fluorohektoritt kan holde på CO2 helt opp til 35 grader Celsius under normalt lufttrykk. Den fangede CO2-en blir frigjort når leiren varmes opp til temperaturer over denne grensen. Dermed kan vi kontrollere CO2-fangsten.

– Våre forsøk viser at slik smektitt kan holde på en mengde CO2. Dette kan sammenlignes med andre materialer som er studert i forbindelse med CO2 fangst, sier Fossum.

Den internasjonale forskergruppen som har kommet frem til resultatene består i hovedsak av forskere fra NTNU, først og fremst PhD-student Leander Michels og professor Jon Otto Fossum,  og forskere fra Institutt for energiteknikk på Kjeller, sammen med folk fra Slovak University of Technology, MaxIVLab ved Universitetet i Lund og Universidade de Brasilia.

Referanse:

Leander Michels, mfl. Intercalation and Retention of Carbon Dioxide in a Smectite Clay promoted by Interlayer Cations. Nature Publishing Groups, 5. mars 2015. doi:10.1038/srep08775. Sammendrag.