Neues energieeffizientes Verfahren zur Gewinnung von Edelgasen aus der Luft

Die EdelgaseKrypton undXenonSie befinden sich ganz rechts im Periodensystem und haben praktische und wichtige Anwendungen. Beispielsweise werden beide für Beleuchtungszwecke verwendet.Xenonist die nützlichere der beiden, da sie mehr Anwendungsmöglichkeiten in der Medizin und der Nukleartechnik hat.
Im Gegensatz zu Erdgas, das im Untergrund reichlich vorhanden ist,KryptonUndXenonSie machen nur einen kleinen Teil der Erdatmosphäre aus. Um sie zu gewinnen, müssen die Gase mehrere Zyklen eines energieintensiven Prozesses durchlaufen, der als Tieftemperaturdestillation bezeichnet wird. Dabei wird Luft aufgefangen und auf etwa -180 Grad Celsius abgekühlt. Durch diese extreme Abkühlung werden die Gase nach ihren Siedepunkten getrennt.
Ein neuesKryptonUndXenonEnergie- und kostensparende Sammeltechnologien sind äußerst wünschenswert. Die Forscher glauben nun, eine solche Technik gefunden zu haben, und ihre Methode wird im Journal of the American Chemical Society detailliert beschrieben.
Dem Team wurde Silicoaluminophosphat (SAPO) synthetisiert, ein Kristall mit sehr kleinen Poren. Manchmal liegt die Porengröße zwischen der Größe eines Kryptonatoms und einemXenonAtom. KleineresKryptonAtome können die Poren leicht passieren, während größere Xenonatome hängen bleiben. Daher wirkt SAPO wie ein Molekularsieb. (Siehe Abbildung.)
Mithilfe ihres neuen Instruments zeigten die Autoren, dassKryptondiffundiert 45-mal schneller alsXenonDies belegt seine Effizienz bei der Edelgastrennung bei Raumtemperatur. Weitere Experimente zeigten, dass 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 erklärten die Autoren, ihre vorherige Analyse habe gezeigt, dass ihre Methode den Energieaufwand für die Datenerfassung reduzieren könne.Kryptonund Xenon um etwa 30 Prozent. Wenn das stimmt, dann haben Industriewissenschaftler und Leuchtstofflampen-Enthusiasten allen Grund, stolz zu sein.
Quelle: Xuhui Feng, Zhaowang Zong, Sameh K. Elsaidi, Jacek B. Jasinski, Rajamani Krishna, Praveen K. Tallapally und Moises A. Carreon. „Kr/Xe-Trennung an Chabazit-Zeolithmembranen“, J. Am. Chemical. Veröffentlichungsdatum (Internet): 27. Juli 2016. Artikel so bald wie möglich verfügbar. DOI: 10.1021/jacs.6b06515
Dr. Alex Berezov ist promovierter Mikrobiologe, Wissenschaftsjournalist und Redner. Er ist spezialisiert auf die Entlarvung von Pseudowissenschaften für den American Council on Science and Health. Außerdem ist er Mitglied des Autorenteams von USA TODAY und Gastredner beim Insight Bureau. Zuvor war er Gründungsherausgeber von RealClearScience.
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