Carbon Dioxide Capture: Prospects for New Materials

Angewandte Chemie - International Edition - Tập 49 Số 35 - Trang 6058-6082 - 2010
Deanna M. D’Alessandro1, Berend Smit2,3, Jeffrey R. Long3
1School of Chemistry, The University of Sydney, Sydney, New South Wales 2006 (Australien)
2Department of Chemical Engineering, University of California, Berkeley, Berkeley, CA 94720-1460, USA
3Department of Chemistry, University of California Berkeley, Berkeley, CA 94720-1460, USA

Tóm tắt

AbstractThe escalating level of atmospheric carbon dioxide is one of the most pressing environmental concerns of our age. Carbon capture and storage (CCS) from large point sources such as power plants is one option for reducing anthropogenic CO2 emissions; however, currently the capture alone will increase the energy requirements of a plant by 25–40 %. This Review highlights the challenges for capture technologies which have the greatest likelihood of reducing CO2 emissions to the atmosphere, namely postcombustion (predominantly CO2/N2 separation), precombustion (CO2/H2) capture, and natural gas sweetening (CO2/CH4). The key factor which underlies significant advancements lies in improved materials that perform the separations. In this regard, the most recent developments and emerging concepts in CO2 separations by solvent absorption, chemical and physical adsorption, and membranes, amongst others, will be discussed, with particular attention on progress in the burgeoning field of metal–organic frameworks.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Stern N., 2006, Stern Review on the Economics of Climate Change

Metz B., 2005, Intergovernmental Panel on Climate Change. Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage

10.1039/B809990C

United Nations Framework Convention on Climate Change http://unfccc.int/2860.php.

McKinsey Climate Change Initiative Carbon Capture & Storage: Assessing the Economics McKinsey & Company 2008.

10.1126/science.1176731

IPCC IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage Cambridge University Press Cambridge 2005.

Institute Electric Power Research, 2008, Program on Technology Innovation: Post‐combustion CO2 Capture Technology Development

10.1126/science.1172246

Science2009 325 1644.

The National Mining Association of the American Mining Industry Status of CCS Development http://www.nma.org/ccs/ccsprojects.asp.

10.1016/S1750-5836(07)00094-1

10.1002/cssc.200900036

10.1081/SS-200042244

10.1016/j.ccr.2008.01.032

10.1039/b802426j

10.1002/ange.200703934

10.1002/anie.200703934

10.1080/01496390902733314

10.1002/cssc.200800169

10.1021/ie0707974

10.1016/S1383-5866(01)00165-4

M. C. Trachtenberg R. M. Cowan D. A. Smith inProceedings of the Sixth Annual Conference on Carbon Capture & Sequestration Pittsburgh 2007.

10.1021/jp811418r

10.1021/jp906879d

10.1007/s10584-005-9026-x

10.1002/ceat.200700268

10.1021/i100010a016

10.1039/b205319p

10.1021/ef0002389

10.1080/00986449808912745

Johnson J., 2008, Chem. Eng. News, 7

10.2516/ogst:2005027

10.2516/ogst:2005029

Vattenfall’s Project on CCS http://www.vattenfall.com/www/co2_en/co2_en/index.jsp.

10.1016/S0167-2738(00)00710-4

10.1080/009083190933825

10.1021/ar7001304

10.1504/IJETM.2004.004624

10.1021/ja039615x

10.1021/jp063547u

10.1021/ja017593d

Tang J., 2005, Chem. Commun., 3325

10.1002/pola.21031

10.1021/ie051286p

10.1021/ie800795y

10.1021/ef0604036

10.1016/j.memsci.2007.01.028

10.1016/j.cattod.2005.07.146

10.1021/cm900834g

T. O. Nelson L. J. Coleman D. A. Green R. P. Gupta Energy Procedia: Greenhouse Gas Control Technologies 9 Proceedings of the 9th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT‐9) 16–20 November 2008 Washington 2009 1 1305.

10.1021/ef000241s

10.1021/ie00041a020

10.1021/jp052716s

10.1021/ja077795v

10.1016/0020-1693(95)04534-1

R. V.Sirwardane U.S. Patent 6 908 497 B1 1 2005.

10.1016/j.fuproc.2005.01.002

10.1021/ie8006984

10.1246/cl.2004.510

10.1016/j.coal.2005.12.001

Grande C. A., 2008, Int. J. Greenhouse Gas Control, 2, 194

10.1021/cm0709121

10.1038/nmat2097

Furukawa H., 2009, J. Am. Chem. Soc., 131, 8876

10.1021/la800369s

10.1021/ja901061j

10.1002/(SICI)1521-3757(19980605)110:11<1558::AID-ANGE1558>3.0.CO;2-7

10.1002/(SICI)1521-3773(19980619)37:11<1460::AID-ANIE1460>3.0.CO;2-Z

10.1039/b817360p

10.1039/B618320B

10.1002/ange.200801612

10.1002/anie.200801612

Batten S. R., 2008, Coordination Polymers: Design, Analysis and Application

10.1021/cm7031866

10.1016/j.ccr.2007.07.009

10.1039/b515713g

10.1039/B511962F

10.1021/ar0401606

10.1002/ange.200300610

10.1002/anie.200300610

10.1016/j.micromeso.2003.05.001

10.1002/adma.200300007

10.1002/ange.200701404

10.1002/anie.200701404

10.1002/anie.200300636

10.1021/ar000034b

10.1002/ange.200705008

10.1002/anie.200705008

10.1021/ar800124u

10.1021/ja045123o

10.1126/science.1067208

10.1021/ja058213h

10.1021/ja0570032

10.1002/chem.200701813

10.1021/ie900665f

10.1021/ja076595g

10.1021/ic900486r

10.1021/la803788u

10.1021/ja802589u

10.1021/ic050452i

10.1021/ja0740364

10.1021/la800555x

10.1021/ar900116g

10.1126/science.1152516

10.1073/pnas.0602439103

10.1038/nmat1927

10.1016/j.micromeso.2008.11.020

10.1126/science.283.5405.1148

10.1016/S1387-1811(02)00405-5

10.1016/j.micromeso.2008.07.029

10.1021/ef800938e

10.1039/b703643d

10.1021/cm900049x

10.1021/la800227x

10.1021/ja804936z

10.1039/b911242a

10.1021/ja8036096

10.1073/pnas.0909718106

10.1039/b805785k

10.1039/b900085b

10.1021/ic7014034

10.1021/jp077618g

10.1039/b910228k

10.1021/ja054668v

10.1002/ange.200602278

10.1002/anie.200602278

10.1002/chem.200801048

10.1002/ange.200902836

10.1002/anie.200902836

10.1039/b900390h

10.1002/chem.200900341

10.1021/ja900555r

10.1007/s10450-008-9137-6

10.1021/ja903411w

10.1023/A:1008914703884

10.1039/b810574j

10.1002/smll.200900085

10.1038/nchem.444

10.1021/ja806391k

10.1039/b703468g

10.1002/adma.200602645

10.1039/B613378A

10.1039/b702986a

10.1021/jp075782y

10.1021/ja907556q

10.1016/j.jcis.2009.03.020

10.1002/chem.200901208

10.1002/ange.200604353

10.1002/anie.200604353

10.1038/nature06900

10.1021/ic070338v

10.1021/ja801848j

10.1002/ange.200902998

10.1002/anie.200902998

10.1021/je9000087

10.1016/j.ijhydene.2008.09.053

10.1021/la800486f

10.1002/aic.11422

Frenkel D., 2002, Understanding Molecular Simulations: From Algorithms to Applications

10.1021/cr8002642

10.1039/b804302g

10.1021/ja0276974

10.1021/ja803669w

10.1021/jp906635f

10.1002/ange.200803067

10.1002/anie.200803067

10.1021/jp809408x

10.1021/ja904123f

10.1021/jp810871f

10.1021/jp903735m

10.1021/ja00067a088

10.1021/ct800155q

10.1063/1.3120909

10.1021/ja8099079

10.1021/la900823d

10.1039/b702516p

10.1039/b803498m

10.1016/j.jssc.2005.05.019

10.1021/la8035902

10.1039/b805473h

10.1021/la9033639

10.1021/la904895y

10.1016/j.cej.2007.02.011

10.1002/aic.11298

10.1039/b807470d

10.1021/ie8010885

10.1021/jp075290l

D. Sholl S. Keskin S. E. Jee H. Chen Abstracts of Papers 234th ACS National Meeting Boston August 19–23 2007 FUEL216.

10.1016/j.micromeso.2009.01.016

10.2174/2211334710801010052

10.1016/0376-7388(91)80060-J

10.1007/s11837-009-0054-2

2006, Carbon Capture and its Storage: an Integrated Assessment, 313

10.1021/ja801294f

10.1021/ja8074874

10.1016/j.micromeso.2008.08.054

10.1002/ange.200905645

10.1002/anie.200905645

10.1039/b600349d

10.1002/adem.200600032

10.1016/j.memsci.2005.12.062

10.1021/ie071083w

10.1039/b711509a

Germain J., 2007, PMSE Preprints, 97, 272

10.1021/cm061186p

10.1021/cm802157r

10.1016/j.memsci.2006.10.013

10.1016/j.memsci.2008.01.005

10.1002/ange.200703440

10.1002/anie.200703440

10.1016/0376-7388(95)00021-4

10.1016/j.memsci.2007.12.033

10.1016/j.memsci.2008.04.062

10.1016/j.memsci.2007.03.056

10.1016/j.memsci.2007.02.007

10.1016/j.enconman.2004.03.009

10.1016/j.jhazmat.2007.06.086

10.1002/aic.11844

10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0000002

10.1016/S0009-2509(02)00580-8

Thông tin
Thông tin xuất bản

Angewandte Chemie - International Edition

Tập 49 Số 35

6058-6082

Thông tin tác giả