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

Leire kan brukes i karbonfangst

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

Karbonfangst står helt sentralt om verden skal greie å redusere klimagassutslippene. Mange materialer prøves ut for å fange CO2. Nå viser nye resultater at vanlig leire kan fungere vel så effektivt som mer avanserte materialer.

Karbonfangst er helt nødvendig om klimamålene skal nås. Kanskje kan vanlig leire hjelpe oss. Foto: Thinkstock

Karbonfangst er helt nødvendig om klimamålene skal nås. Kanskje kan vanlig leire hjelpe oss. Foto: Thinkstock

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

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

Et tenkbart anvendelsesområde kan  altså være å bruke leire som del av CO2-filter som kan brukes av industrien for å rense utslipp.

–       Vi driver med grunnforskning, understreker Fossum, og det er ikke slik at vi har CO2-filtrene klare innen kort tid, mer forskning og utvikling må gjøres først.

Oppfyller kravene

Et godt materiale for å fange CO2 må oppfylle bestemte krav. Det må ha stor overflate og god absorberingsevne. Det bør ofte kunne fange CO2  selektivt før det eventuelt fanger andre molekyler, materialet må ikke kreve at du tilfører mye energi for å virke, og det må for mange potensielle anvendelser kunne brukes om og om igjen. Dessuten må det være billig og miljøvennlig.

Bestemte leirmineraler oppfyller disse kriteriene. Det gjelder smektitt, en gruppe leirmineraler som sveller i kontakt med vann. De er såkalte lagdelte nanosilikater.

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

Kan kontrollere

Forsøkene viser at CO2 i gassform binder seg til smektitt, og at det ikke bare er smektitt-leireoverflatene i seg selv som står for bindingen til CO2, men i hovedsak ioner som er assosierte 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 som kan sammenlignes med andre materialer som er studert i forbindelse med CO2-fangst, sier Fossum.

Prestisjetung publisering

Den internasjonale forskergruppen som har kommet frem til resultatene består i stor grad av forskere fra NTNU, først og fremst PhD-student Leander Michels og professor Jon Otto Fossum.

Men forskere fra Institutt for energiteknikk på Kjeller deltar, sammen med folk fra Slovak University of Technology, MaxIVLab ved Universitetet i Lund og Universidade de Brasilia.

Resultatene deres ble nylig publisert i prestisjetunge Nature Publishing Groups Scientific Reports.