Studie zeigt, dass Aktivkohle aus Palmkernschalen die Methanspeicherung verbessert

In einer bedeutenden Entwicklung für saubere Energie haben Forscher der Universiti Teknologi MARA einen Fortschritt auf dem Gebiet der Methanspeichertechnologie erzielt. Ihre Studie, kürzlich veröffentlicht im Zeitschrift für Bioressourcen und Bioproduktestellt eine Methode zur Synthese von Aktivkohle (AC) aus Palmkernschalen (PKS) vor, die die Methanspeicherkapazität deutlich erhöht.

Die Forschung wurde vor dem Hintergrund einer globalen Verlagerung hin zu saubereren Brennstoffen durchgeführt, wobei Erdgas und insbesondere Methan wegen seines Potenzials als Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen anerkannt werden. Ziel des Teams war es, die Adsorptionseigenschaften von Wechselstrom für die Methanspeicherung zu verbessern, indem es mit verschiedenen Aktivierungsmitteln experimentierte, darunter Dampf, Kohlendioxid (CO2) und einer Kombination aus beidem.

Der Prozess umfasste ein sorgfältiges Verfahren zur Imprägnierung von PKS mit Zinkchlorid, gefolgt von der Karbonisierung und Aktivierung mit den ausgewählten Wirkstoffen. Anschließend wurden die AC-Proben hinsichtlich ihrer Oberfläche, ihres Porenvolumens und ihrer Größe charakterisiert, wobei die Methanadsorptionskapazität bei Raumtemperatur mithilfe eines volumetrischen Ansatzes gemessen wurde.

Der mit einer Kombination aus CO2 und Dampf als Aktivierungsmitteln erzeugte AC zeigte den höchsten Abbrand und die höchste Oberfläche, was zu einer maximalen Methangas-Adsorptionskapazität von 4.500 mol/kg führte. Die Daten stimmten gut mit dem Freundlich-Isothermenmodell überein, was auf die Bildung einer mehrschichtigen Adsorption auf der AC-Oberfläche schließen lässt.

Die kinetische Analyse ergab, dass der Adsorptionsprozess dem Modell pseudo-erster Ordnung folgte, was darauf hindeutet, dass die Rate der Methanadsorption sowohl vom Adsorbens als auch vom Adsorbat beeinflusst wurde und hauptsächlich durch physikalische Adsorption bestimmt wurde. Die Studie verwendete auch das Intrapartikel-Diffusionsmodell, um die geschwindigkeitskontrollierenden Schritte im Adsorptionsprozess zu verstehen.

Die Forschung kommt zu dem Schluss, dass die sequentielle Kombination von CO2- und Dampfaktivierung äußerst effektiv zur Erzeugung von Wechselstrom mit überlegenen Methanadsorptionsfähigkeiten ist. Diese Entdeckung ist nicht nur ein bedeutender Schritt in Richtung der praktischen Anwendung von ANG, sondern trägt auch zur nachhaltigen Nutzung von PKS, einem Nebenprodukt der Palmölindustrie, bei.

Die Ergebnisse der Studie sind vielversprechend für den Sektor sauberer Energie und bieten möglicherweise eine Lösung zur Reduzierung der CO2-Emissionen um 25–30 % im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen. Da sich die Welt weiterhin mit den Herausforderungen des Klimawandels auseinandersetzt, könnten Innovationen wie diese eine entscheidende Rolle beim globalen Übergang zu einer nachhaltigeren Zukunft spielen.