Новозеландские исследователи разработали МОС для захвата метана от молочных коров
Под руководством доктора Люка Лю команда исследователей разрабатывает металлоорганические каркасы (МОК), чтобы отделять кишечный метан от воздуха в процессе доения. Работа ведется на фоне сокращения внутренних запасов природного газа в Новой Зеландии, и промышленные пользователи, включая Methanex, сокращают производство.
МОК — это структуры, в которых металлические центры соединены органическими соединениями. Их решетки образуют внутренние полости с химическими свойствами, которые можно настроить для конкретных газов. Исследователи обнаружили, что некоторые конструкции способны связывать метан, захват которого затруднен из-за его неполярной тетраэдральной структуры.
Ранние испытания выявили медную решетку как особенно эффективную для захвата метана из движущегося воздуха. Предполагаемое оборудование будет состоять из модульных фильтров, установленных на пассивных вентиляционных вентиляторах в карусельных и параллельных доильных установках. Вентиляторы будут втягивать воздух вокруг коров, собранных на доильной платформе.
В Новой Зеландии насчитывается около 5 млн молочных коров, большинство из которых пасутся в течение года на улице. Это делает сбор по всей пастбищной системе сложным. Тем не менее, доктор Лю отметил, что периоды доения могут обеспечить возможность захвата части из оценочных 17 млн тонн годовых выбросов сектора.
Проект перешел из лабораторного проектирования в компьютерное и многоинституциональное тестирование. Искусственный интеллект использовался для моделирования сотен молекулярных комбинаций, сократив поле до примерно 40 кандидатов на МОК, которые считаются жизнеспособными и доступными для дальнейшей оценки. В испытаниях участвует профессор Шейн Телфер из Университета Мэсси.
Инженерные команды под руководством профессора Алекса Йипа из Института МакДиармида изучат экономику этого процесса. Их работа оценит, может ли метан, выпущенный из фильтров, быть сконцентрирован и очищен, а также может ли он затем использоваться для промышленной энергии или для генерации энергии на фермах. Исследования также проводятся в связи с оценочной необходимостью Новой Зеландии компенсировать 4-5 миллиардов долларов за достижение национально определенных взносов (NDC) к 2030 году.
