Химики из Университета Райса усовершенствовали технологию создания пористого асфальта, который способен фильтровать природный газ. Результаты работы представлены в журнале Advanced Energy Materials.
Пористый асфальт — один из материалов, реализуемых по принципу проницаемого мощения улиц. Внешне такие покрытия неотличимы от непористых, но могут пропускать влагу и воздух, например, для более эффективного слива дождевой воды. При этом производство пористого асфальта является дорогостоящим из-за трудностей при фильтрации природного газа. Сейчас для этих целей применяются амины, которые абсорбируют газ в объеме около 15 процентов от своего веса. При этом технология требует большого количества энергии для переработки жидкостей.
В 2015 году специалисты из Университета Райса разработали альтернативный метод изготовления пористого асфальта. Они создали жесткое губчатое покрытие, абсорбирующее природный газ благодаря механизму, который применяется при добыче газа через устьевое оборудование в скважинах. Первые испытания показали, что новый тип асфальта может удалять углекислый газ в объеме 114 процентов от своего веса в естественных температурных условиях. В новом исследовании команда синтезировала материал с повышенной удельной площадью.
На одном из этапов химики нагревали гильсонит — черный природный асфальт — для удаления избыточных органических молекул. Затем материал нагревался с добавлением гидроксида калия в течение 20 минут. Это позволило получить асфальт с удельной площадью в 4200 квадратных метров на грамм, что выше, чем у предыдущего аналога. Поры покрытия накапливают углекислый газ из окружающей среды и впоследствии выбрасывают его под давлением. Предполагается, что такой механизм упростит переориентацию газа или его выброс в почву.
По словам соавтора работы Джеймса Тура, созданный тип асфальта находится «в двух шагах» от покрытия, сопоставимого по стоимости с традиционной смесью битумов с песком и гравием.
«Наше исследование свидетельствует о возможности применения недорого асфальта для формирования материала с большой удельной площадью. Прежде мы использовали очень дорогостоящий асфальт, он не был так доступен», — отметил ученый.
