極めて薄い膜は、原油を燃料とプラスチックに精製するのに費やされるエネルギーを削減できる：クイーン・メアリーの科学者は、原油から炭化水素を分別するエネルギー消費量の少ない方法を提供する新しいタイプのナノ膜を作成した

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要約：
クイーンメアリーの科学者は、原油から炭化水素を分別するためのエネルギー集約型の少ない方法を提供する、新しいタイプのナノ膜を作成しました。

極めて薄い膜は、原油を燃料とプラスチックに精製するために費やされるエネルギーを大幅に削減することができます: クイーンメリーの科学者は、原油から炭化水素を分留するためのエネルギー集約型の少ない方法を提供する新しいタイプのナノ膜を作成しました

ロンドン、イギリス | 投稿日: 30 年 2022 月 XNUMX 日

現在、世界の原油生産量は日量約 80 万バレルです。原油から抽出された炭化水素は、化石燃料、プラスチック、ポリマーを製造するための主な原料です。それらが抽出されるプロセスは、非常にエネルギー集約的です。

ほとんどの製油所では、常圧および真空蒸留を使用して原油を処理します。この蒸留では、原油を加熱して沸点に従って化合物を分離します。典型的な製油所は 100,000 日あたり 250,000 ～ 1 バレルを処理します。中には 500 万を超える処理を行うものもあります。蒸留の最高温度は原油の品質によって異なりますが、蒸留温度は 1100 °C を超えることがあります。このプロセスは、年間 1 テラワット時を消費します。これは、世界のエネルギー使用量のほぼ 1% に相当します。XNUMX

原油中の分子を異なるサイズとクラスで分離できる膜技術は、蒸留塔よりも 90% 少ないエネルギーを消費する、はるかにエネルギー効率の高いプロセスになる可能性があります。非常に薄いナノ膜は、逆浸透 (RO) プロセスを介して水を透過させながら塩を排除することにより、海水から淡水を抽出することに成功していることが証明されています。研究者たちは、並行法によって原油から炭化水素を分離しようとしました。

これには、ナノメンブレンが疎水性であることが必要であり、炭化水素を処理するための高い親和性と迅速な経路を提供できます。ただし、RO に使用される従来のナノ膜は、本質的に親水性であり、炭化水素液体の限られた透過性を示し、工業的な原油分離には低すぎるままです。

ロンドンのクイーンメアリー大学のアンドリューリビングストン教授が率いるチームは、マルチブロックオリゴマーアミンを使用して、親水性ナノフィルムよりも 100 倍速い透過性を提供する疎水性ポリアミドナノフィルムを作成しました。膜の厚さを約 10 ナノメートルに薄くすることで、現在の最先端の疎水性膜よりも XNUMX 桁高い透過性を達成し、実際の原油の分画で同等の選択性を実現しました。その結果、チームが開発した膜は、原油処理のエネルギー消費を著しく削減することができました。分画の分析は、米国の研究所で ExxonMobil によって行われました。

ロンドンのクイーン・メアリー大学の化学工学教授であるアンドリュー・リビングストンは、次のように述べています。私たちの研究の目的は、これらのプロセスに代わる低エネルギーを提供することです。これらの膜を作るために使用した化学の革新により、精巧な分離を実現する分子構造を実現し、分子を分離するためのリソース集約型技術を提供することができます。」

この研究の共著者で、ロンドンのクイーンメアリー大学のリサーチアソシエイトである Zhiwei Jiang 博士は次のように述べています。液体の量」。

この作品は、エクソンモービルによって資金提供されました。欧州研究評議会; キングアブドラ科学技術大学; および工学および物理科学研究評議会。

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コンタクト：
メリッサ・ブラッドショー
ロンドンのクイーン·メアリー大学

著作権 © クイーンメアリー大学ロンドン校

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