Der Kampf gegen den Klimawandel ist einer der großen Herausforderungen, denen die Menschheit im 21. Jahrhundert gegenübersteht. Dreh- und Angelpunkt dieser Bemühungen ist die Reduktion von CO²-Emissionen. Forscher der Rice University haben ein Material entwickelt, dass genutzt werden könnte, um CO² aus der Atmosphäre zu ziehen und zu binden. Es handelt sich dabei um einen Schaum aus hexagonalem Bor-Nitrid (H-BN) und Polyvinylalkohol (PVA), der sein dreifaches Gewicht an CO² aufnehmen kann. Das aufgenommene CO² kann dem Schaum im Anschluss wieder entzogen werden, sodass dieser wiederverwendbar ist.


Bild: Ajayan Research Group/Rice University

Materialmix gibt dem Schaum erstaunliche Eigenschaften

Das Team der Rice University stellte das Material her, indem zweidimensionale Schichten h-BN schockgefroren wurden, was zur Bildung eines 3D-Schaums führte. Dieser ist anfangs noch sehr instabil und löst sich in Flüssigkeiten auf. Nachdem die Forscher den Schaum mit PVA mischten und die Mischung erneut bei extrem niedrigen Temperaturen einfroren, bildeten die h-BN-Schichten eine feste Schaumstruktur, die von dem PVA zusammengehalten wird.

„Even a very small amount of PVA works. It helps make the foam stiff by gluing the interconnects between the h-BN sheets – and at the same time, it hardly changes the surface area at all“, so Chandra Sekhar Tiwary, einer der Coautoren der Studie.


Schaum nimmt 340 Prozent seines Eigengewichts an CO² auf

In Simulationen fand das Team dann heraus, dass das neue Material eine CO²-Aufnahmefähigkeit von 340 Prozent seines Eigengewichts hat. Das aufgenommene CO² kann anschließend aus dem Schaum entfernt werden, sodass dieser etwa 2000 Mal wiederverwertet werden kann.

Nach Angaben der Forscher ist der Herstellungsprozess des Schaums so simpel, dass er problemlos hochskaliert werden kann. Das Material könnte in Luftfiltern zum Einsatz kommen. Sollte das Team eine Möglichkeit finden, die Größe der Poren im Schaum zu kontrollieren, so wäre es auch denkbar, ihn zum Aufsaugen von Öl aus Wasser zu verwenden. Durch Zugabe eines Polymer namens PDMS konnte das Team den Schaum außerdem in ein effizientes Schild gegen Laser umwandeln, das eines Tages zum Schutz biologischer Gewebe dienen könnte.

Via Rice University

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