Leire kan brukes i karbonfangst

KARBONFANGST: 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 VIS MER

– 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.

• Les også: Uten karbonfangst ryker klimamålet

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.

• Les også: I førersetet for europeisk CO₂-forskning

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.