Neue energieeffiziente Methode zur Extraktion von Inertgasen aus der Luft

Die EdelgaseKrypton undXenonstehen ganz rechts im Periodensystem und haben praktische und wichtige Anwendungen. Beide werden beispielsweise für die Beleuchtung verwendet.Xenonist das nützlichere der beiden, da es mehr Anwendungsmöglichkeiten in der Medizin und Nukleartechnologie hat.
Im Gegensatz zu Erdgas, das im Untergrund reichlich vorhanden ist,KryptonUndXenonmachen nur einen kleinen Teil der Erdatmosphäre aus. Um sie zu sammeln, müssen die Gase mehrere Zyklen eines energieintensiven Prozesses namens kryogene Destillation durchlaufen. Dabei wird Luft aufgefangen und auf etwa -300 Grad Fahrenheit abgekühlt. Diese extreme Abkühlung trennt die Gase nach ihrem Siedepunkt.
Eine neueKryptonUndXenonEine Sammeltechnologie, die Energie und Geld spart, ist äußerst wünschenswert. Die Forscher glauben nun, eine solche Technik gefunden zu haben, und beschreiben ihre Methode im Journal of the American Chemical Society.
Das Team synthetisierte Silicoaluminophosphat (SAPO), einen Kristall mit sehr kleinen Poren. Manchmal liegt die Porengröße zwischen der Größe eines Kryptonatoms und einemXenonAtom. KleinerKryptonAtome können leicht durch die Poren gelangen, während größere Xenonatome stecken bleiben. SAPO wirkt somit wie ein Molekularsieb. (Siehe Bild.)
Mit ihrem neuen Instrument zeigten die Autoren, dassKryptondiffundiert 45 mal schneller alsXenon, was seine Effizienz bei der Edelgastrennung bei Raumtemperatur demonstrierte. Weitere Experimente zeigten, dass das Xenon nicht nur Schwierigkeiten hatte, durch diese winzigen Poren zu gelangen, sondern auch dazu neigte, an den SAPO-Kristallen zu adsorbieren.
In einem Interview mit ACSH sagten die Autoren, ihre vorherige Analyse habe gezeigt, dass ihre Methode den Energiebedarf zum Sammeln reduzieren könneKryptonund Xenon um etwa 30 Prozent. Wenn das stimmt, dann können Industriewissenschaftler und Leuchtstofflampen-Enthusiasten stolz darauf sein.
Quelle: Xuhui Feng, Zhaowang Zong, Sameh K. Elsaidi, Jacek B. Jasinski, Rajamani Krishna, Praveen K. Tallapally und Moises A. Carreon. „Kr/Xe-Trennung auf Chabazit-Zeolith-Membranen“, J. Am. Chemical. Veröffentlichungsdatum (Internet): 27. Juli 2016. Artikel so bald wie möglich. DOI: 10.1021/jacs.6b06515
Dr. Alex Berezov ist promovierter Mikrobiologe, Wissenschaftsautor und Redner. Er ist auf die Entlarvung pseudowissenschaftlicher Theorien für den American Council on Science and Health spezialisiert. Er ist außerdem Mitglied des Autorenbeirats von USA TODAY und Gastredner beim Insight Bureau. Zuvor war er Gründungsherausgeber von RealClearScience.
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