Nové membrány obsahují póry, na jejichž okrajích se nacházejí pyridinické dusíky, jsou velmi výkonné v zachycování oxidu uhličitého.
Omezení emisí oxidu uhličitého je zásadním krokem k zmírnění globálního oteplování a jeho negativních důsledků. Jedním z možných přístupů při snižování těchto emisí, především pokud jde o elektrárny a průmyslové provozy, je zachytávání oxidu uhličitého (carbon capture). Tento přístup zahrnuje oddělování oxidu uhličitého z emisí, které obvykle představují směs plynů a jeho zachycení, aby neunikl do atmosféry. Pro tento postup je možné použít například speciální selektivní membrány, které dovolují projít molekulám oxidu uhličitého a současně brání v průchodu ostatním plynům. Vývoj takových membrán pro izolaci oxidu uhličitého ze směsi plynů, které by byly vysoce účinné a přitom levné, se ale ukázal být tvrdým oříškem. Proto je uplatnění těchto technologií v reálném světě zatím jen velmi omezené. Badatelé švýcarské polytechniky École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) nedávno představili nové membrány založené na grafenu, které jsou velmi výkonné v zachycování oxidu uhličitého. Obsahují póry, na jejichž okrajích se nacházejí pyridinické dusíky, díky nimž do těchto pórů směřuje oxid uhličitý. Jak uvádí vedoucí výzkumného týmu Kumar Varoon Agrawal, nejprve se dlouho potýkali s tím, že nedokázali vytvořit grafenové membrány, které by měly všechny požadované vlastnosti. Získali buď vysokou propustnost, nebo vysokou selektivitu, ale ne obojí. Řešením bylo vystavení oxidovaného grafenu působení amoniaku, což vedlo k zabudování pyridinických dusíků do okrajů pórů. Tento typ dusíku má vysokou afinitu k oxidu uhličitému a jeho přítomnost razantně zlepšila výkon membrány. Výzkumníci zjistili, že jejich metoda vedla dokonce k vytvoření membrán se slibným průměrným separačním faktorem CO2/N2 53 a průměrnou propustností CO2 10 420 z proudu obsahujícího 20 % objemu CO2. Pro zředěný proud CO2 s cca 1% objemem dosáhla membrána separačních faktorů nad 1 000. Grafenové membrány vyvinuté Agrawalem a jeho kolegy a postup použitý k jejich výrobě by mohly otevřít nové příležitosti pro rozsáhlou implementaci technik zachycování uhlíku. Vědci nyní pracují na zvětšení membrán a zjednodušení jejich výroby pomocí syntézy roll-to-roll, aby se usnadnila jejich budoucí komercializace. /sm/
