Ученые Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН в Иваново разработали новые экологически безопасные и недорогие растворители для поглощения углекислого газа. Исследователи изучили способность смесей хлорида холина с аминами и амидами улавливать CO2. Выбор этих составов был основан на предсказаниях алгоритмов машинного обучения, сообщают «Известия«.
Для приготовления растворителей ученые смешивали хлорид холина с аминами или амидами, затем нагревали смеси при 70°C и перемешивали в течение шести часов. Эксперименты показали, что смеси с аминами в 50 раз эффективнее поглощают углекислый газ, чем смеси с амидами. Чтобы понять причины такой разницы, исследователи изучили механизм взаимодействия CO2 с каждым из растворителей, используя квантово-химические расчеты и экспериментальные методы.
Оказалось, что растворители на основе холина и аминов вступают в химическое взаимодействие с углекислым газом, образуя стабильные промежуточные продукты. По эффективности улавливания CO2 новые растворители сопоставимы с коммерческими поглотителями, но при этом более экономичны в использовании. Главные преимущества разработанных смесей — нетоксичность, стабильность, биоразлагаемость и низкая стоимость компонентов.
На основе проведенных экспериментов ученые предложили модель для прогнозирования эффективности различных поглотителей на основе хлорида холина. Модель учитывает всего три параметра: температуру, давление и свободный объем смеси. Это позволит в будущем искать новые экологически чистые растворители для поглощения углекислого газа.
Эксперты отмечают перспективность таких «зеленых» химикатов в различных областях, включая электроосаждение металлов, получение композитных покрытий, электрохимическую полировку и экстракцию биологически активных веществ. Однако для борьбы с глобальным потеплением одних растворителей недостаточно — необходимо удалить из атмосферы около 200 млрд тонн углекислого газа, что пока не под силу даже самым эффективным поглотителям.
