The object of research, development or design (in Russian) : Брусит (Mg(OH)2), природный минерал гидроксида магния, стал перспективным агентом для связывания углерода из-за его высокой реакционной способности с CO2. Поскольку стратегии смягчения последствий изменения климата становятся все более важными, способность улавливать и хранить CO2 в стабильных минеральных формах представляет собой важное технологическое и экологическое решение. Минеральная карбонизация брусита предлагает путь для фиксации диоксида углерода в термодинамически стабильных формах, таких как карбонаты магния, обеспечивая долгосрочное хранение при использовании обильных природных и промышленных ресурсов. В этой статье рассматриваются механизмы, потенциал и проблемы карбонизации брусита в контексте связывания CO2.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бруцит (Mg(OH)2), табиғи магний гидроксиді минералы, СО2-мен жоғары реактивтілігіне байланысты перспективалы көміртекті секвестрлеуші ​​агент ретінде пайда болды. Климаттың өзгеруін азайту стратегияларының маңыздылығы артып келе жатқандықтан, СО2 тұрақты минералды формаларда ұстау және сақтау мүмкіндігі маңызды технологиялық және экологиялық шешім болып табылады. Бруциттің минералды көміртектіленуі көмірқышқыл газын магний карбонаттары сияқты термодинамикалық тұрақты формаларда бекіту жолын ұсынады, бұл мол табиғи және өнеркәсіптік ресурстарды пайдалану кезінде ұзақ мерзімді сақтауды қамтамасыз етеді. Бұл мақалада СО2 секвестрлеу контекстіндегі бруцитті карбонацияның механизмдері, әлеуеті және қиындықтары қарастырылады.

Aim of work (in Russian) : Целью данного исследования является изучение потенциала карбонизации брусита (Mg(OH)₂) как раствора на основе минералов для секвестрации CO₂. Изучая механизмы карбонизации брусита, включая кинетику растворения, поверхностные взаимодействия и осаждение карбонатов магния, данное исследование стремится оптимизировать условия реакции для эффективного улавливания и хранения CO₂. В исследовании оценивается брусит, полученный из природных ультраосновных пород и хвостов добычи, с учетом их масштабируемости и интеграции в промышленные процессы. С помощью всестороннего обзора литературы по исследованиям экспериментального и вычислительного анализа данное исследование направлено на решение ключевых проблем карбонизации минералов для достижения высокого коэффициента карбонизации в будущем.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл зерттеу бруциттің (Mg(OH)₂) көмірқышқылдандыру потенциалын CO₂ секвестрлеу үшін минералды ерітінді ретінде зерттеуге бағытталған. Бруцит карбонациясының механизмдерін, соның ішінде еріту кинетикасын, беттік өзара әрекеттесулерін және магний карбонаттарының тұнбасын зерттей отырып, зерттеу CO₂ тиімді ұстау және сақтау үшін реакция жағдайларын оңтайландыруға тырысады. Зерттеу табиғи ультрамафикалық жыныстардан және тау-кен қалдықтарынан алынған бруциттерді олардың масштабталуы мен өнеркәсіптік процестерге интеграциялануын ескере отырып бағалайды. Эксперименттік және есептеулік талдаулар бойынша зерттеулерге жан-жақты әдебиеттерді шолу арқылы зерттеу болашақта жоғары карбондану коэффициентіне қол жеткізу үшін минералды карбонацияның негізгі мәселелерін шешуге бағытталған.

Методы исследования (на русском) : Был проведен комплексный обзор литературы для оценки химического состава и распространенности горнодобывающих водных пород Казахстана с особым акцентом на их потенциальное применение в технологиях карбонизации минералов. Горнодобывающая деятельность в Казахстане, особенно в таких регионах, как Житикара и Костанай, генерирует значительные объемы горнодобывающих водных пород и хвостов, которые являются побочными продуктами процессов добычи руды. Эти отходы, часто рассматриваемые как экологические обязательства, содержат ценные оксиды и минералы, включая соединения на основе магния, кальция и кремния, которые имеют решающее значение для процессов карбонизации минералов.

Методы исследования (на казахском) : Қазақстанның тау-кен су жыныстарының химиялық құрамы мен көптігін бағалау үшін олардың минералды көмірқышқылдандыру технологияларында әлеуетті қолданылуына ерекше назар аудара отырып, жан-жақты әдебиеттерге шолу жасалды. Қазақстандағы, әсіресе Жітіқара және Қостанай сияқты өңірлердегі тау-кен өндірісі кен өндіру процестерінің жанама өнімдері болып табылатын тау-кен су жыныстары мен қалдық қалдықтарының едәуір мөлшерін тудырады. Көбінесе экологиялық жауапкершілік ретінде қарастырылатын бұл қалдықтардың құрамында минералды көмірқышқылдандыру процестері үшін маңызды болып табылатын магний, кальций және кремний негізіндегі қосылыстарды қоса алғанда, құнды оксидтер мен минералдар бар.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе научного проекта были представлены 2 научные статьи в международных рецензируемых журналах: ACS ES&T Engineering и Science of The Total Environment. Эти журналы индексируются ACS и Elsevier с импакт-факторами 7,5 и 8,2 соответственно и имеют высокий рейтинг в области химии и химической инженерии.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Ғылыми жоба барысында халықаралық рецензияланған журналдарға 2 ғылыми мақала ұсынылды: ACS ES&T Engineering және Science of The Total Environment. Бұл журналдар ACS және Elsevier арқылы тиісінше 7,5 және 8,2 импакт-факторларымен индекстеледі және химия және химиялық инженерия салаларында жоғары рейтингке ие.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В заключение следует отметить, что в этом обзоре был изучен потенциал карбонизации брусита как надежного и масштабируемого подхода к секвестрации углерода, синтезирующего результаты экспериментальных исследований, полевых применений и теоретических достижений. Уникальные свойства брусита, включая его быструю кинетику карбонизации, стабильность продуктов его реакции и его распространенность в ультрамафических хвостах шахт, делают его ключевым материалом для решения глобальной проблемы снижения уровня CO2 в атмосфере.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Қорытындылай келе, бұл шолу эксперименталды зерттеулердің, далалық қолданбалардың және теориялық жетістіктердің нәтижелерін синтездейтін көміртекті секвестрлеуге сенімді және масштабталатын тәсіл ретінде бруцитті карбонизацияның әлеуетін зерттеді.

Level of implementation (in Russian) : Дальнейшие усилия должны быть сосредоточены на продвижении технологий в масштабах поля, оптимизации условий реакции и интеграции карбонизации брусита с другими стратегиями улавливания и использования углерода. Интеграция карбонизации брусита в глобальные структуры управления углеродом представляет собой не только научное достижение, но и важный шаг на пути к устойчивому будущему.

Level of implementation (in Kazakh) : Болашақта күш-жігер өріс ауқымындағы технологияларды ілгерілетуге, реакция жағдайларын оңтайландыруға және бруцитті көміртекті көміртекті басқа көміртекті ұстау және кәдеге жарату стратегияларымен біріктіруге бағытталуы керек. Бруцит карбонациясын көміртегін басқарудың жаһандық құрылымдарына біріктіру тек ғылыми жетістік емес, сонымен қатар тұрақты болашаққа жасалған маңызды қадам болып табылады.

Efficiency (in Russian) : Улавливание и секвестрация (CCS) диоксида углерода (CУлавливание и секвестрация (CCS) диоксида углерода (CO2) охватывает широкий спектр технологий, способных ежегодно сокращать миллиарды тонн выбросов CO2. Карбонизация минералов (MC) становится многообещающей стратегией CCS, особенно подходящей для малых и средних по масштабу источников выбросов, где геологическое хранение нецелесообразно. Этот процесс включает химическое преобразование CO2 в стабильные карбонатные минералы путем его реакции с материалами, богатыми кальцием или магнием [1]. Карбонизация минералов in situ представляет значительные перспективы из-за обилия доступных ресурсов и повышенной безопасности хранения. Напротив, карбонизация минералов ex situ была продемонстрирована в пилотных и демонстрационных масштабах, но сталкивается с экономическими ограничениями. Основными препятствиями для широкого внедрения MC являются высокие энергетические потребности, низкие скорости реакции и неэффективность обработки материалов. Экономическая жизнеспособность MC зависит от ценности его побочных продуктов, что сопоставимо с рентабельностью обычного CCS в сочетании с повышением нефтеотдачи (EOR)

Efficiency (in Kazakh) : Көмірқышқыл газын ұстау және секвестрлеу (CCS) жыл сайын миллиардтаған тонна СО2 шығарындыларын азайтуға әлеуеті бар технологиялардың кең спектрін қамтиды, әсіресе шағын және орта компаниялар үшін қолайлы CCS перспективалы стратегиясы ретінде пайда болады. Бұл процесс СО2-нің тұрақты карбонатты минералдарға айналуын қамтиды. Кальцийге немесе магнийге бай материалдармен әрекеттесу арқылы [1] минералдардың in situ карбонациясы қолда бар ресурстардың көптігі мен сақтаудың жоғарылауы арқасында маңызды перспективаға ие. , бірақ экономикалық шектеулермен бетпе-бет келеді, МК-ны кеңінен қолданудағы негізгі кедергілер жоғары энергия талаптары, төмен реакция жылдамдығы және МК-ның экономикалық өміршеңдігі салыстырмалы болып табылады. Жетілдірілген мұнай берумен (EOR) біріктірілген кәдімгі CCS экономикалық тиімділігі

Field of application (in Russian) : Внедрение этой технологии в управление хвостохранилищами и утилизацию промышленных побочных продуктов представляет собой переход к круговой экономике, где отходы служат ресурсами для связывания углерода. Оценки жизненного цикла подчеркивают экологическую и экономическую жизнеспособность этих процессов, особенно в контексте строгих норм по выбросам углерода и стимулов для устойчивых методов. В заключение следует сказать, что карбонизация брусита предлагает преобразующую возможность для решения проблемы изменения климата. Объединяя фундаментальные исследования и практическую реализацию, эта технология имеет потенциал для существенной компенсации выбросов CO2, одновременно способствуя устойчивым промышленным методам.

Field of application (in Kazakh) : Бұл технологияны қалдық қоймаларына және өнеркәсіптік жанама өнімді қалпына келтіруге енгізу қалдықтар көміртекті секвестрлеу үшін ресурс ретінде қызмет ететін айналмалы экономикаға бет бұруды білдіреді. Өмірлік циклді бағалау бұл процестердің экологиялық және экономикалық өміршеңдігін, әсіресе көміртегі бойынша қатаң ережелер мен тұрақты тәжірибелерді ынталандыру контекстінде көрсетеді. Қорытындылай келе, бруцитті карбонизация климаттың өзгеруімен күресудің трансформациялық мүмкіндігін ұсынады. Негізгі зерттеулер мен практикалық енгізуді біріктіре отырып, бұл технология тұрақты өнеркәсіптік тәжірибелерді алға жылжыта отырып, CO2 шығарындыларын айтарлықтай өтеу мүмкіндігіне ие.