Membrane gas separation
பாலிமைடு அல்லது செல்லுலோஸ் அசிட்டேட் போன்ற பாலிமர்களிலிருந்து அல்லது பீங்கான் பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் செயற்கை சவ்வுகளால் வாயு கலவைகளை திறம்பட பிரிக்க முடியும். பாலிமெரிக் சவ்வுகள் பொருளாதார ரீதியாகவும் தொழில்நுட்ப ரீதியாகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்போது, அவை அவற்றின் செயல்திறனால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, இது ரோப்சன் வரம்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது (தேர்ந்தெடுக்கப்படுவதற்கு ஊடுருவக்கூடிய தன்மையை தியாகம் செய்ய வேண்டும் மற்றும் நேர்மாறாகவும்). இந்த வரம்பு ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளிலிருந்து CO2 பிரிப்பதற்கான பாலிமெரிக் சவ்வு பயன்பாட்டை பாதிக்கிறது, ஏனெனில் வெகுஜன போக்குவரத்து மட்டுப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் குறைந்த ஊடுருவல்கள் காரணமாக CO2 பிரிப்பு மிகவும் விலை உயர்ந்தது. மெம்பிரேன் பொருட்கள் சிலிக்கா, சியோலைட்டுகள், உலோக-கரிம கட்டமைப்புகள் மற்றும் பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள் ஆகியவற்றின் வலுவான வெப்ப மற்றும் வேதியியல் எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக ட்யூனபிலிட்டி (மாற்றியமைக்கப்பட்டு செயல்படக்கூடிய திறன்) காரணமாக விரிவடைந்துள்ளன, இது ஊடுருவல் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் திறனை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது. வாயு கலவைகளைப் பிரிக்க சவ்வுகளைப் பயன்படுத்தலாம், அங்கு அவை ஒரு ஊடுருவக்கூடிய தடையாக செயல்படுகின்றன, இதன் மூலம் வெவ்வேறு சேர்மங்கள் வெவ்வேறு விகிதங்களில் குறுக்கே நகர்கின்றன அல்லது நகரவில்லை. சவ்வுகள் நானோ போரஸ், பாலிமர் போன்றவற்றாக இருக்கலாம். மற்றும் வாயு மூலக்கூறுகள் அவற்றின் அளவு, பரவல் அல்லது கரையக்கூடிய தன்மைக்கு ஏற்ப ஊடுருவிச் செல்கின்றன. அடிப்படை செயல்முறை ஒரு சவ்வின் குறுக்கே வாயு பிரிப்பு என்பது ஒரு அழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் செயல்முறையாகும், இதில் உந்து சக்தி என்பது மூலப்பொருளின் நுழைவாயிலுக்கும் உற்பத்தியின் வெளியேறும் இடத்திற்கும் இடையிலான அழுத்தத்தின் வேறுபாடாகும். இந்த செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் சவ்வு பொதுவாக துளைகள் இல்லாத அடுக்கு, எனவே சவ்வு வழியாக வாயுவின் கடுமையான கசிவு இருக்காது. சவ்வின் செயல்திறன் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையைப் பொறுத்தது. ஊடுருவல் அளவால் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை பாதிக்கப்படுகிறது. பெரிய வாயு மூலக்கூறுகள் குறைந்த பரவல் குணகம் கொண்டவை. சவ்வு பொருளின் பாலிமரில் உள்ள பாலிமர் சங்கிலி நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் இலவச அளவு ஆகியவை பரவல் குணகத்தை பாதிக்கின்றன, ஏனெனில் ஊடுருவக்கூடிய சவ்வுக்குள் உள்ள இடம் வாயு மூலக்கூறுகள் முழுவதும் பரவுவதற்கு போதுமானதாக இருக்க வேண்டும். கரைதிறன் என்பது பாலிமரில் உள்ள வாயுவின் செறிவு மற்றும் அதனுடன் தொடர்பு கொண்ட வாயுவின் அழுத்தத்தின் விகிதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஊடுருவக்கூடிய தன்மை என்பது சவ்வின் மீது உள்ள அழுத்த வேறுபாட்டின் விளைவாக சவ்வின் பொருள் வழியாக ஊடுருவும் வாயுவைப் பரப்ப அனுமதிக்கும் சவ்வின் திறன் ஆகும், மேலும் ஊடுருவும் ஓட்ட விகிதம், சவ்வின் தடிமன் மற்றும் பரப்பளவு மற்றும் சவ்வின் குறுக்கே உள்ள அழுத்த வேறுபாடு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அளவிட முடியும். ஒரு சவ்வின் தேர்ந்தெடுப்பு என்பது சவ்வுக்கான தொடர்புடைய வாயுக்களின் ஊடுருவக்கூடிய விகிதத்தின் அளவீடு ஆகும். பைனரி பிரிப்பில் இரண்டு வாயுக்களின் ஊடுருவக்கூடிய விகிதமாக இதைக் கணக்கிடலாம். சவ்வு வாயு பிரிப்பு உபகரணங்கள் பொதுவாக சவ்வு தொகுதிக்குள் வாயுவை செலுத்துகின்றன, மேலும் இலக்கு வாயுக்கள் பரவல் மற்றும் கரைதிறனில் உள்ள வேறுபாட்டின் அடிப்படையில் பிரிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஆக்ஸிஜன் சுற்றுப்புற காற்றில் இருந்து பிரிக்கப்பட்டு மேல்நோக்கி சேகரிக்கப்படும், மேலும் நைட்ரஜன் கீழ்நோக்கி சேகரிக்கப்படும். 2016 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, சவ்வு தொழில்நுட்பம் ஒரு நாளைக்கு 10 முதல் 25 டன் 25 முதல் 40 சதவீதம் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்டது என்று தெரிவிக்கப்பட்டது. மெம்பரேன் கவர்னிங் மெத்தடாலஜி மூன்று முக்கிய பரவல் வழிமுறைகள் உள்ளன. முதல் (பி), க்னுட்ஸென் பரவல் மிகக் குறைந்த அழுத்தத்தில் உள்ளது, அங்கு இலகுவான மூலக்கூறுகள் கனமானவற்றை விட வேகமாக ஒரு சவ்வின் குறுக்கே செல்ல முடியும், நியாயமான பெரிய துளைகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளில். இரண்டாவது (சி), மூலக்கூறு சல்லடை, சவ்வின் துளைகள் ஒரு கூறு கடந்து செல்ல அனுமதிக்க மிகவும் சிறியதாக இருக்கும் வழக்கு, இது ஒரு செயல்முறை பொதுவாக வாயு பயன்பாடுகளில் நடைமுறை இல்லை, ஏனெனில் மூலக்கூறுகள் தொடர்புடைய துளைகளை வடிவமைக்க மிகவும் சிறியவை. இந்த சந்தர்ப்பங்களில் மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் கேபில்லரிகள் வழியாக அழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் வெப்பச்சலன ஓட்டத்தால் சிறப்பாக விவரிக்கப்படுகிறது, இது டார்சியின் சட்டத்தால் அளவிடப்படுகிறது. இருப்பினும், வாயு பயன்பாடுகளில் மிகவும் பொதுவான மாதிரி கரைசல்-பரவல் (டி) ஆகும், அங்கு துகள்கள் முதலில் சவ்வில் கரைக்கப்பட்டு பின்னர் அதன் வழியாக வெவ்வேறு விகிதங்களில் பரவுகின்றன. பாலிமர் சவ்வில் உள்ள துளைகள் துகள்களின் இயக்கத்துடன் ஒப்பிடுகையில் விரைவாக தோன்றும் போது இந்த மாதிரி பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு வழக்கமான சவ்வு அமைப்பில் உள்வரும் ஊட்ட ஓட்டம் இரண்டு கூறுகளாக பிரிக்கப்படுகிறதுஃ ஊடுருவும் மற்றும் தக்கவைத்தல். ஊடுருவல் என்பது சவ்வின் குறுக்கே பயணிக்கும் வாயு மற்றும் ஊட்டத்தில் எஞ்சியிருப்பது தக்கவைப்பு ஆகும். சவ்வின் இருபுறமும், வேதியியல் ஆற்றலின் சாய்வு ஒரு அழுத்த வேறுபாட்டால் பராமரிக்கப்படுகிறது, இது வாயு மூலக்கூறுகள் கடந்து செல்வதற்கான உந்து சக்தியாகும். ஒவ்வொரு இனத்தின் போக்குவரத்தின் எளிமை ஊடுருவக்கூடிய தன்மை, பை மூலம் அளவிடப்படுகிறது. சவ்வின் இருபுறமும் சிறந்த கலவை, சிறந்த வாயு விதி, நிலையான பரவல் குணகம் மற்றும் ஹென்றியின் விதி ஆகியவற்றின் அனுமானங்களுடன், ஒரு இனத்தின் பாய்வு ஃபிக்கின் சட்டத்தின் மூலம் அழுத்த வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம்ஃ இங்கு, (ஜி) சவ்வின் குறுக்கே உள்ள இனங்களின் மோலார் பாய்வு, (எல்) சவ்வு தடிமன், (பிஐ) இனங்களின் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை i, (டி) பரவல், (கி) ஹென்றி குணகம், மற்றும் (பை ') மற்றும் (பை') முறையே ஊட்டத்திலும் ஊடுருவும் பக்கத்திலும் உள்ள இனங்களின் பகுதியளவு அழுத்தங்களைக் குறிக்கின்றன. டிகியின் விளைபொருள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படும் குறிப்பிட்ட சவ்வில் இனங்கள் i இன் ஊடுருவக்கூடிய தன்மையாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டாவது இனத்தின் ஓட்டம், ஜே, பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படலாம்ஃ மேலே உள்ள வெளிப்பாட்டுடன், ஒரு பைனரி கலவையின் சவ்வு அமைப்பை போதுமான அளவு வரையறுக்க முடியும். சவ்வின் குறுக்கே மொத்த ஓட்டம் ஊட்டத்திற்கும் ஊடுருவும் அழுத்தங்களுக்கும் இடையிலான உறவை வலுவாக சார்ந்துள்ளது என்பதைக் காணலாம். ஊடுருவும் அழுத்தத்தின் (p ") மீது ஊட்ட அழுத்தத்தின் (p ') விகிதம் சவ்வு அழுத்த விகிதம் (θ) என வரையறுக்கப்படுகிறது. மேலே உள்ளவற்றிலிருந்து, சவ்வின் குறுக்கே இனங்கள் i அல்லது j இன் ஓட்டம் அப்போதுதான் நிகழ முடியும் என்பது தெளிவாகிறதுஃ வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஊட்டத்திற்கும் ஊடுருவுவதற்கும் இடையில் ஒரு செறிவு சாய்வு இருக்கும்போது சவ்வு அதன் குறுக்கே பாய்வதை அனுபவிக்கும். சாய்வு நேர்மறையாக இருந்தால், ஓட்டம் ஊட்டத்திலிருந்து ஊடுருவலுக்குச் செல்லும் மற்றும் இனங்கள் i ஊட்டத்திலிருந்து பிரிக்கப்படும். எனவே, இனங்கள் i இன் அதிகபட்ச பிரிப்பு பின்வருவனவற்றின் விளைவாகும்ஃ ஒரு பிரிப்பு செயல்முறைக்கு உகந்த சவ்வைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது மற்றொரு முக்கியமான குணகம் சவ்வு தேர்ந்தெடுப்பு αij இனங்கள் j உடன் தொடர்புடைய இனங்கள் i இன் ஊடுருவக்கூடிய விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த குணகம் சவ்வு எந்த அளவிற்கு இனங்கள் i ஐ j இலிருந்து பிரிக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கப் பயன்படுகிறது. மேலே உள்ள வெளிப்பாட்டிலிருந்து, 1 இன் சவ்வு தேர்ந்தெடுப்பு சவ்வுக்கு இரண்டு வாயுக்களைப் பிரிக்க எந்த ஆற்றலும் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது, காரணம், இரண்டு வாயுக்களும் சவ்வின் வழியாக சமமாக பரவுகின்றன. ஒரு பிரிப்பு செயல்முறையின் வடிவமைப்பில், பொதுவாக அழுத்த விகிதம் மற்றும் சவ்வு தேர்ந்தெடுப்பு ஆகியவை அமைப்பின் அழுத்தங்கள் மற்றும் சவ்வின் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை ஆகியவற்றால் பரிந்துரைக்கப்படுகின்றன. அமைப்பின் செலவு-செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்காக மேற்கூறிய வடிவமைப்பு அளவுருக்களின் அடிப்படையில் சவ்வால் அடையப்பட்ட பிரிவின் அளவு (பிரிக்கப்பட வேண்டிய இனங்களின் செறிவு) மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும். சவ்வு செயல்திறன் சவ்வின் குறுக்கே உள்ள இனங்கள் i மற்றும் j இன் செறிவு அதன் குறுக்கே அந்தந்த பரவல் ஓட்டங்களின் அடிப்படையில் மதிப்பீடு செய்யப்படலாம். ஒரு பைனரி கலவையைப் பொறுத்தவரை, சவ்வின் குறுக்கே உள்ள இனங்கள் i இன் செறிவுஃ இது வடிவத்தின் வெளிப்பாட்டைப் பெற மேலும் விரிவுபடுத்தப்படலாம்ஃ உறவுகளைப் பயன்படுத்திஃ வெளிப்பாட்டை இவ்வாறு மீண்டும் எழுதலாம்ஃ பின்னர் மேற்கண்ட இருபடி வெளிப்பாட்டின் தீர்வைப் பயன்படுத்தி பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்ஃ இறுதியாக, ஊடுருவும் செறிவுக்கான வெளிப்பாடு பின்வருவனவற்றால் பெறப்படுகிறதுஃ பிரிப்பு அலகு முழுவதும், ஊட்ட செறிவு சவ்வின் குறுக்கே பரவுவதன் மூலம் சிதைகிறது, இதனால் சவ்வில் உள்ள செறிவு அதற்கேற்ப குறைகிறது. இதன் விளைவாக, ஊட்ட நுழைவாயிலில் (q 'in) இருந்து ஊட்டக் கடைக்கு (q' out) சவ்வு முழுவதும் பரவும் ஓட்டத்தின் ஒருங்கிணைப்பின் விளைவாக மொத்த ஊடுருவும் ஓட்டம் (q "அவுட்) ஏற்படுகிறது. எனவே பிரிப்பு அலகின் வேறுபட்ட நீளத்தின் குறுக்கே ஒரு வெகுஜன சமநிலை பின்வருமாறுஃ எங்கேஃ கலவையின் பைனரி தன்மை காரணமாக, ஒரு இனத்தை மட்டுமே மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும். n 'i = n' i (x) என்ற செயல்பாட்டைக் குறிப்பிடும் போது, இனங்களின் சமநிலையை பின்வருமாறு மீண்டும் எழுதலாம்ஃ கடைசியாக, ஒரு அலகு சவ்வின் நீளத்திற்குத் தேவையான பரப்பளவை பின்வரும் வெளிப்பாட்டின் மூலம் பெறலாம்ஃ ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளில் கார்பன் பிடிப்பதற்கான சவ்வுப் பொருட்கள் விரும்பிய செயல்திறன் பண்புகளை வழங்கும் திறனில் சவ்வின் பொருள் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. அதிக ஊடுருவல் மற்றும் போதுமான தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு சவ்வைக் கொண்டிருப்பது உகந்ததாகும், மேலும் சவ்வின் பண்புகளை கணினி இயக்க நிலைமைகளுடன் (எடுத்துக்காட்டாக அழுத்தங்கள் மற்றும் வாயு கலவை) பொருத்துவதும் முக்கியம். பாலியெத்திலீன், பாலிமைடுகள், பாலிமைடுகள், செல்லுலோஸ் அசிட்டேட், பாலிசல்போன் மற்றும் பாலிடைமெத்தில்சிலாக்சேன் உள்ளிட்ட பல்வேறு பாலிமர்களிலிருந்து செயற்கை சவ்வுகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. பாலிமர் சவ்வுகள் பாலிமெரிக் சவ்வுகள் ஃப்ளூ வாயுவிலிருந்து CO2 ஐப் பிடிப்பதில் பயன்படுத்த ஒரு பொதுவான விருப்பமாகும், ஏனெனில் பல்வேறு தொழில்களில் தொழில்நுட்பத்தின் முதிர்ச்சி, அதாவது பெட்ரோ கெமிக்கல்ஸ். சிறந்த பாலிமர் சவ்வு அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை மற்றும் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை ஆகிய இரண்டையும் கொண்டுள்ளது. பாலிமர் சவ்வுகள் கரைசல்-பரவல் பொறிமுறையால் ஆதிக்கம் செலுத்தும் அமைப்புகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். சவ்வு வாயு கரைக்கக்கூடிய துளைகளைக் கொண்டிருப்பதாகக் கருதப்படுகிறது (கரையக்கூடிய தன்மை) மற்றும் மூலக்கூறுகள் ஒரு குழியிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு (பரவல்) செல்ல முடியும். 1990 களின் முற்பகுதியில் ராப்சனால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் கொண்ட பாலிமர்கள் குறைந்த ஊடுருவக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, இதற்கு நேர்மாறாக உண்மை; குறைந்த தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை கொண்ட பொருட்கள் அதிக ஊடுருவக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. கார்பன் டை ஆக்சைடு ஊடுருவலின் செயல்பாடாக தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை திட்டமிடப்படும் ரோப்சன் பிளாட்டில் இது சிறப்பாக விளக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த பிளாட்டில், தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையின் மேல் எல்லை தோராயமாக ஊடுருவக்கூடிய தன்மையின் ஒரு நேரியல் செயல்பாடாகும். பாலிமர்களில் கரைதிறன் பெரும்பாலும் நிலையானது என்று கண்டறியப்பட்டது, ஆனால் பரவல் குணகங்கள் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன, இங்குதான் பொருளின் பொறியியல் நிகழ்கிறது. ஓரளவு உள்ளுணர்வாக, மிக உயர்ந்த பரவல் குணகங்களைக் கொண்ட பொருட்கள் மிகவும் திறந்த துளை கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை இழக்கின்றன. ரோப்சன் வரம்பை உடைக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரண்டு முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர், அவற்றில் ஒன்று கண்ணாடி பாலிமர்களைப் பயன்படுத்துவது, அதன் கட்ட மாற்றம் மற்றும் இயந்திர பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஆகியவை பொருள் மூலக்கூறுகளை உறிஞ்சுவதாகத் தோன்றுகிறது, இதனால் மேல் வரம்பை மீறுகிறது. ரோப்சன் வரம்பின் எல்லைகளைத் தள்ளுவதற்கான இரண்டாவது முறை வசதியான போக்குவரத்து முறையாகும். முன்பு குறிப்பிட்டபடி, பாலிமர்களின் கரைதிறன் பொதுவாக மிகவும் நிலையானது, ஆனால் எளிதாக்கப்பட்ட போக்குவரத்து முறை ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையைப் பயன்படுத்தி ஒரு கூறுகளின் ஊடுருவலை தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை மாற்றாமல் மேம்படுத்துகிறது. நானோ போரஸ் சவ்வுகள் பாலிமர் அடிப்படையிலான சவ்வுகளிலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபடுகின்றன, ஏனெனில் அவற்றின் வேதியியல் வேறுபட்டது மற்றும் அவை பல்வேறு காரணங்களுக்காக ரோப்சன் வரம்பைப் பின்பற்றுவதில்லை. நானோ போரஸ் சவ்வின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட உருவம் துவாரங்கள் மற்றும் ஜன்னல்களுடன் ஒரு எடுத்துக்காட்டு சவ்வு கட்டமைப்பின் ஒரு சிறிய பகுதியை காட்டுகிறது. வெள்ளை பகுதி மூலக்கூறு நகரக்கூடிய பகுதியைக் குறிக்கிறது மற்றும் நீல நிற நிழல் பகுதிகள் கட்டமைப்பின் சுவர்களைக் குறிக்கின்றன. இந்த சவ்வுகளின் பொறியியலில், குழி அளவு (Lcy x Lcz) மற்றும் சாளரப் பகுதி (Lwy x Lwz) ஆகியவற்றை மாற்றியமைக்கலாம், இதனால் விரும்பிய ஊடுருவல் அடையப்படுகிறது. ஒரு சவ்வின் ஊடுருவக்கூடிய தன்மை என்பது உறிஞ்சுதல் மற்றும் பரவலின் உற்பத்தி என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. குறைந்த ஏற்றுதல் நிலைகளில், ஹென்றி குணகம் மூலம் உறிஞ்சுதலை கணக்கிட முடியும். இந்த கட்டமைப்பின் வழியாக நகரும் போது ஒரு துகள் ஆற்றல் மாறாது என்று அனுமானம் செய்யப்பட்டால், மூலக்கூறுகளின் என்ட்ரோபி மட்டுமே திறப்புகளின் அளவைப் பொறுத்து மாறுகிறது. குழி வடிவவியலின் மாற்றங்களை நாம் முதலில் கருத்தில் கொண்டால், குழி பெரியதாக இருந்தால், உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் என்ட்ரோபி பெரியதாக இருக்கும், இதனால் ஹென்றி குணகம் பெரியதாக இருக்கும். பரவலைப் பொறுத்தவரை, என்ட்ரோபியின் அதிகரிப்பு இலவச ஆற்றலின் குறைவுக்கு வழிவகுக்கும், இது பரவல் குணகம் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. மாறாக, சாளர வடிவவியலை மாற்றுவது முதன்மையாக மூலக்கூறுகளின் பரவலை பாதிக்கும், ஹென்றி குணகம் அல்ல. சுருக்கமாக, மேற்கூறிய எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ரோப்சன் கோட்டின் மேல் வரம்பு ஏன் நானோ கட்டமைப்புகளுக்கு பொருந்தாது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முடியும். பகுப்பாய்வில், பாலிமர் சவ்வுகளுக்கான மேல் வரம்பை மீறக்கூடிய பொருளின் ஊடுருவக்கூடிய தன்மையை பாதிக்காமல் பரவல் மற்றும் ஹென்றி குணகங்கள் இரண்டையும் மாற்றியமைக்கலாம். சிலிக்கா சவ்வுகள் மெசோபோரஸ் மற்றும் அதிக சீரான தன்மையுடன் (சவ்வு முழுவதும் ஒரே அமைப்பு) உருவாக்கப்படலாம். இந்த சவ்வுகளின் அதிக போரோசிட்டி அவற்றுக்கு மிக அதிக ஊடுருவக்கூடிய தன்மையைக் கொடுக்கிறது. தொகுக்கப்பட்ட சவ்வுகள் மென்மையான மேற்பரப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் தேர்ந்தெடுக்கும் திறனை கடுமையாக மேம்படுத்த மேற்பரப்பில் மாற்றியமைக்கப்படலாம். அமினைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளுடன் (மேற்பரப்பு சிலனால் குழுக்களில்) செயல்பாட்டு சிலிக்கா சவ்வு மேற்பரப்புகள் சவ்வுகளை ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளிலிருந்து CO2 ஐ மிகவும் திறம்பட பிரிக்க அனுமதிக்கிறது. உலர்ந்த ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ஈரமான ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளுக்கு மேற்பரப்பு செயல்பாட்டை (இதனால் வேதியியல்) மிகவும் திறமையானதாக மாற்ற முடியும். முன்பு, சிலிக்கா சவ்வுகள் அவற்றின் தொழில்நுட்ப அளவிடுதல் மற்றும் செலவு காரணமாக நடைமுறைக்கு சாத்தியமற்றதாக இருந்தபோதிலும் (அவை பெரிய அளவில் சிக்கனமான முறையில் உற்பத்தி செய்வது மிகவும் கடினம்), வெற்று பாலிமெரிக் ஆதரவுகளில் சிலிக்கா சவ்வுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான எளிய முறையின் செயல்விளக்கங்கள் உள்ளன. பொருளாதார பொருட்கள் மற்றும் முறைகள் CO2 மற்றும் N2 ஐ திறம்பட பிரிக்க முடியும் என்பதை இந்த செயல்விளக்கங்கள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. வரிசைப்படுத்தப்பட்ட மெசோபோரஸ் சிலிக்கா சவ்வுகள் மேற்பரப்பு மாற்றத்திற்கான கணிசமான திறனைக் காட்டியுள்ளன, இது CO2 பிரிப்பை எளிதாக்க அனுமதிக்கிறது. அமின்களுடன் மேற்பரப்பு செயல்பாடு கார்பமேட்டுகளின் தலைகீழ் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது (CO2 ஓட்டத்தின் போது), இது CO2 தேர்வை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. சியோலைட் சவ்வுகள் சியோலைட்டுகள் என்பது மூலக்கூறு அளவிலான துளைகளின் வழக்கமான தொடர்ச்சியான கட்டமைப்பைக் கொண்ட படிக அலுமினோசிலிகேட்டுகள் ஆகும். சியோலைட் சவ்வுகள் துளைகளின் அளவு மற்றும் துருவமுனைப்பின் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகளை பிரிக்கின்றன, எனவே அவை குறிப்பிட்ட வாயு பிரிப்பு செயல்முறைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. பொதுவாக, சிறிய மூலக்கூறுகள் மற்றும் வலுவான சியோலைட்-உறிஞ்சுதல் பண்புகளைக் கொண்டவை அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையுடன் சியோலைட் சவ்வுகளில் உறிஞ்சப்படுகின்றன. மூலக்கூறு அளவு மற்றும் உறிஞ்சுதல் தொடர்பு ஆகிய இரண்டின் அடிப்படையில் பாகுபாடு காட்டும் திறன் சியோலைட் சவ்வுகளை N2, CH4 மற்றும் H2 இலிருந்து CO2 பிரிப்பதற்கு ஒரு கவர்ச்சிகரமான வேட்பாளராக ஆக்குகிறது. சியோலைட்களில் உறிஞ்சுதலின் வாயு-கட்ட என்தால்பி (வெப்பம்) பின்வருமாறு அதிகரிக்கிறது என்று விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர்ஃ H2 <CH4 <N2 <CO2. கார்பன் டை ஆக்சைடு மிகப் பெரிய உறிஞ்சும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது என்று பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது, ஏனெனில் இது மிகப்பெரிய நாற்கரத் துளையைக் கொண்டுள்ளது, இதன் மூலம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அல்லது துருவ சியோலைட் துளைகளுக்கான அதன் தொடர்பை அதிகரிக்கிறது. குறைந்த வெப்பநிலையில், சியோலைட் உறிஞ்சும் திறன் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட CO2 மூலக்கூறுகளின் அதிக செறிவு மற்ற வாயுக்களின் ஓட்டத்தைத் தடுக்கிறது. எனவே, குறைந்த வெப்பநிலையில், சியோலைட் துளைகள் வழியாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடு ஊடுருவிச் செல்கிறது. பல சமீபத்திய ஆராய்ச்சி முயற்சிகள் புதிய சியோலைட் சவ்வுகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்தியுள்ளன, அவை குறைந்த வெப்பநிலை தடுப்பு நிகழ்வுகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்வதன் மூலம் CO2 தேர்வை அதிகரிக்கின்றன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் Y-வகை (Si: Al> 3) சியோலைட் சவ்வுகளை ஒருங்கிணைத்துள்ளனர், அவை முறையே CO2/N2 மற்றும் CO2/CH4 கலவைகளுக்கு 100 மற்றும் 21 அறையின் வெப்பநிலை பிரிப்பு காரணிகளை அடைகின்றன. டி. டி. ஆர்-வகை மற்றும் எஸ். ஏ. பி. ஓ-34 சவ்வுகளும் பல்வேறு அழுத்தங்கள் மற்றும் ஊட்ட கலவைகளில் CO2 மற்றும் CH4 ஐப் பிரிப்பதில் உறுதியைக் காட்டியுள்ளன. எஸ். ஏ. பி. ஓ-34 சவ்வுகள், நைட்ரஜனைத் தேர்ந்தெடுப்பதால், இயற்கை எரிவாயு இனிப்பு செயல்முறைக்கு வலுவான போட்டியாளர்களாக உள்ளன. ஹைட்ரோகார்பன்களிலிருந்து H2 ஐப் பிரிக்க சியோலைட் சவ்வுகளைப் பயன்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் முயற்சி செய்துள்ளனர். ஹைட்ரஜனை C4H10 போன்ற பெரிய ஹைட்ரோகார்பன்களிலிருந்து அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையுடன் பிரிக்கலாம். இது மூலக்கூறு சல்லடை விளைவு காரணமாகும், ஏனெனில் சியோலைட்டுகள் H2 ஐ விட மிகப் பெரிய துளைகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இந்த பெரிய ஹைட்ரோகார்பன்களை விட சிறியவை. CH4, C2H6 மற்றும் C3H8 போன்ற சிறிய ஹைட்ரோகார்பன்கள் மூலக்கூறு சல்லடை மூலம் பிரிக்கப்படாத அளவுக்கு சிறியவை. அதிக வெப்பநிலையில் பிரிப்பதைச் செய்யும்போது ஹைட்ரஜனின் அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அடைந்தனர், இது போட்டி உறிஞ்சுதல் விளைவின் குறைவின் விளைவாக இருக்கலாம். உலோக-கரிம கட்டமைப்பு (எம்ஓஎஃப்) சவ்வுகள் உலோக-கரிம கட்டமைப்புகளின் (எம்ஓஎஃப்) துணைப்பிரிவான ஜியோலிடிக்-இமிடாசோலேட் கட்டமைப்புகளில் (ஜிஐஎஃப்) முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டுள்ளன, அவை ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளிலிருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு பிரிப்பதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்க அனுமதித்துள்ளன. எம்ஓஎஃப்களை சவ்வுகளாகப் பயன்படுத்துவதன் மதிப்பை நிரூபிக்க விரிவான மாடலிங் செய்யப்பட்டுள்ளது. எம்ஓஎஃப் பொருட்கள் உறிஞ்சுதல் அடிப்படையிலானவை, எனவே தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை அடைய டியூன் செய்யப்படலாம். எம்ஓஎஃப் அமைப்புகளின் குறைபாடு நீர் மற்றும் ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளில் உள்ள பிற சேர்மங்களில் நிலைத்தன்மை ஆகும். ZIF-8 போன்ற தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பொருட்கள், நீர் மற்றும் பென்சீனில் நிலைத்தன்மையை நிரூபித்துள்ளன, பெரும்பாலும் ஃப்ளூ வாயு கலவைகளில் உள்ளடக்கங்கள் உள்ளன. ZIF-8 ஒரு நுண்ணிய அலுமினா ஆதரவில் ஒரு சவ்வாக ஒருங்கிணைக்கப்படலாம் மற்றும் ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளிலிருந்து CO2 ஐப் பிரிப்பதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. Y-வகை சியோலைட் சவ்வுகளுக்கு ஒத்த CO2/CH4 தேர்ந்தெடுப்பில், ZIF-8 சவ்வுகள் முன்னோடியில்லாத வகையில் CO2 ஊடுருவலை அடைகின்றன, இது முந்தைய தரத்தை விட இரண்டு அளவு அதிகமாக உள்ளது. பெரோவ்ஸ்கைட் சவ்வுகள் நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட கன அமைப்பு மற்றும் ஏபிஓ 3 இன் பொதுவான சூத்திரத்துடன் கலக்கப்பட்ட உலோக ஆக்சைடு ஆகும், இதில் ஏ ஒரு கார பூமி அல்லது லாந்தனைடு உறுப்பு மற்றும் பி ஒரு இடைநிலை உலோகமாகும். உலோக தளங்களின் ஒத்திசைவு மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் அவற்றின் நிலைத்தன்மை காரணமாக இந்த பொருட்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு பிரிப்புக்கு கவர்ச்சிகரமானவை. N2 இலிருந்து CO2 ஐப் பிரிப்பது ஒரு α-அலுமினா சவ்வு மூலம் BATiO3 உடன் உட்புகுத்தப்பட்டு ஆய்வு செய்யப்பட்டது. CO2 க்கும் பொருளுக்கும் இடையிலான வெப்பமண்டல தொடர்பு காரணமாக அதிக வெப்பநிலையில் CO2 இன் உறிஞ்சுதல் சாதகமானது என்று கண்டறியப்பட்டது, இது மொபைல் CO2 ஐ ஊக்குவிக்கிறது, இது CO2 உறிஞ்சுதல்-சிதைவு விகிதம் மற்றும் மேற்பரப்பு பரவலை மேம்படுத்தியது. 100 டிகிரி செல்ஷியஸ் முதல் 500 டிகிரி செல்ஷியஸ் வரையிலான வெப்பநிலையில் கார்பன் டை ஆக்சைடு முதல் N2 வரையிலான சோதனை பிரிப்பு காரணி 1.1-1.2 ஆக இருப்பது கண்டறியப்பட்டது, இது க்னுட்ஸென் பரவல் மூலம் கணிக்கப்பட்ட பிரிப்பு காரணி வரம்பான 0.8 ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. சவ்வில் காணப்படும் முள் துளைகள் காரணமாக பிரிப்பு காரணி குறைவாக இருந்தபோதிலும், இது CO2 பிரிப்புக்கான தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு வேதியியலில் பெரோவ்ஸ்கைட் பொருட்களின் திறனை நிரூபிக்கிறது. பிற சவ்வு தொழில்நுட்பங்கள் சிறப்பு சந்தர்ப்பங்களில் பிற பொருட்களைப் பயன்படுத்தலாம்; எடுத்துக்காட்டாக, பலேடியம் சவ்வுகள் ஹைட்ரஜனை மட்டுமே கொண்டு செல்ல அனுமதிக்கின்றன. பலேடியம் சவ்வுகளுக்கு கூடுதலாக (அவை பொதுவாக குறைந்த வெப்பநிலையில் உலோகக் கலவையின் உடைவதைத் தடுக்க பலேடியம் வெள்ளி உலோகக்கலவைகள்) விலைமதிப்பற்ற உலோக மாற்றுகளைக் கண்டுபிடிப்பதில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க ஆராய்ச்சி முயற்சியும் உள்ளது. சவ்வின் மேற்பரப்பில் பரிமாற்றத்தின் மெதுவான இயக்கவியல் மற்றும் பல பணி சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு அல்லது குளிர்ச்சியின் போது சவ்வுகள் விரிசல் அல்லது சிதைவதற்கான போக்கு ஆகியவை இன்னும் முழுமையாக தீர்க்கப்படாத சிக்கல்கள். கட்டுமானச் சவ்வுகள் பொதுவாக மூன்று தொகுதிகளில் ஒன்றில் உள்ளனஃ ஒரு உலோகத் தொகுதியின் வெற்று நார் மூட்டைகள் ஒரு உலோகத் தொகுதியின் தட்டு மற்றும் ஒரு தட்டு மற்றும் சட்டக வெப்பப் பரிமாற்றி போன்ற கட்டமைக்கப்பட்ட சட்டகத்தின் சுழல் காய மூட்டைகள் பயன்பாடுகள் மெம்ப்ரேன்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றனஃ நைட்ரஜன் அல்லது ஆக்ஸிஜனை காற்றில் இருந்து பிரிப்பது (பொதுவாக 99.5% வரை மட்டுமே) நைட்ரஜன் மற்றும் மீத்தேன் போன்ற வாயுக்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனை பிரித்தல் அம்மோனியா ஆலைகளின் தயாரிப்பு நீரோடைகளிலிருந்து ஹைட்ரஜனை மீட்டெடுப்பது எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளில் ஹைட்ரஜனை மீட்டெடுப்பது உயிரியக்க வாயுவின் மற்ற கூறுகளிலிருந்து மீத்தேனை பிரிப்பது மருத்துவ அல்லது உலோகவியல் நோக்கங்களுக்காக ஆக்ஸிஜனை செறிவூட்டுவதன் மூலம் காற்றைச் செறிவூட்டுகிறது. நீருக்கடியில் டைவிங்கிற்காக நைட்ராக்ஸ் சுவாச வாயுவின் வணிக உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படும் முறைகளில் ஒன்று. எரிபொருள் தொட்டி வெடிப்புகளைத் தடுக்க வடிவமைக்கப்பட்ட உட்செலுத்தும் அமைப்புகளில் நைட்ரஜனை செறிவூட்டுதல் இயற்கை எரிவாயு மற்றும் பிற வாயுக்களிலிருந்து நீராவி அகற்றுதல் இயற்கை எரிவாயுவிலிருந்து SO2, CO2 மற்றும் H2S ஐ அகற்றுதல் (பாலிமைடு சவ்வுகள்) வெளியேற்ற நீரோட்டங்களின் காற்றில் இருந்து கொந்தளிப்பான கரிம திரவங்களை (VOL) அகற்றுதல் காற்று பிரிப்பு ஆக்ஸிஜன் செறிவூட்டப்பட்ட காற்று இரசாயன மற்றும் எரிப்பு செயல்முறைகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மருத்துவ மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு அதிக தேவைப்படுகிறது. கிரையோஜெனிக் வடிகட்டுதல் என்பது அதிக அளவு தூய்மையான ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான வணிக ரீதியான காற்றைப் பிரிப்பதற்கான முதிர்ந்த தொழில்நுட்பமாகும். இருப்பினும், இது ஒரு சிக்கலான செயல்முறை, ஆற்றல்-தீவிரமானது மற்றும் பொதுவாக சிறிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றது அல்ல. அழுத்தம் ஊஞ்சல் உறிஞ்சுதல் பொதுவாக காற்று பிரிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் நடுத்தர உற்பத்தி விகிதங்களில் அதிக தூய்மை ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்யலாம், ஆனால் அதற்கு இன்னும் கணிசமான இடம், அதிக முதலீடு மற்றும் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு தேவைப்படுகிறது. சவ்வு வாயு பிரிப்பு முறை என்பது ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் மற்றும் நிலையான செயல்முறையாகும், இது தொடர்ச்சியான உற்பத்தி, எளிய செயல்பாடு, குறைந்த அழுத்தம்/வெப்பநிலை தேவைகள் மற்றும் கச்சிதமான இடத் தேவைகளை வழங்குகிறது. சவ்வுகளுடன் கார்பன் டை ஆக்சைடு பிடிப்பின் தற்போதைய நிலை ஃப்ளூ வாயு நீரோடைகளில் இருந்து கார்பன் பிடிப்பதற்கு உறிஞ்சுதல் அல்லது உறிஞ்சுதலுக்கு பதிலாக சவ்வுகளைப் பயன்படுத்த அதிக ஆராய்ச்சி மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளது, இருப்பினும், சவ்வுகளைப் பயன்படுத்தும் தற்போதைய திட்டங்கள் எதுவும் இல்லை. செயல்முறை பொறியியல் மற்றும் பொருட்களின் புதிய முன்னேற்றங்கள் ஆகியவை போட்டி தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த ஆற்றல் அபராதம் மற்றும் செலவுக்கு சவ்வுகள் மிகப்பெரிய ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன என்பதைக் காட்டுகின்றன. பின்னணி இன்று, காற்றில் இருந்து N2, ஹேபர்-போஷ் செயல்பாட்டில் அம்மோனியாவில் இருந்து H2, இயற்கை எரிவாயு சுத்திகரிப்பு மற்றும் மூன்றாம் நிலை மேம்படுத்தப்பட்ட எண்ணெய் மீட்பு வழங்கல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய வணிக ரீதியான பிரிப்புகளுக்கு சவ்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒற்றை-நிலை சவ்வு செயல்பாடுகள் ஒரு தேர்ந்தெடுக்கும் மதிப்புடன் ஒற்றை சவ்வை உள்ளடக்கியது. ஒற்றை-நிலை சவ்வுகள் முதன்முதலில் இயற்கை எரிவாயு சுத்திகரிப்பில் பயன்படுத்தப்பட்டன, இது CO2 ஐ மீத்தேனிலிருந்து பிரிக்கிறது. ஒற்றை-நிலை சவ்வுகளின் ஒரு குறைபாடு என்னவென்றால், ஒற்றைத் தேர்வு மதிப்பால் விதிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாடுகள் காரணமாக ஊடுருவலில் உற்பத்தியின் இழப்பு ஆகும். தேர்ந்தெடுப்பை அதிகரிப்பது ஊடுருவலில் இழக்கப்படும் பொருளின் அளவைக் குறைக்கிறது, ஆனால் ஒரு ஃப்ளூ ஸ்ட்ரீமின் சமமான அளவை செயலாக்க ஒரு பெரிய அழுத்த வேறுபாடு தேவைப்படும் செலவில் வருகிறது. நடைமுறையில், பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமான அதிகபட்ச அழுத்த விகிதம் சுமார் 5:1 ஆகும். சவ்வு ஊடுருவலில் உற்பத்தியின் இழப்பை எதிர்த்துப் போராட, பொறியாளர்கள் "அடுக்கு செயல்முறைகளைப்" பயன்படுத்துகின்றனர், இதில் ஊடுருவல் மீண்டும் சுருக்கப்பட்டு கூடுதல், அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் சவ்வுகளுடன் இணைக்கப்படுகிறது. தக்கவைக்கப்பட்ட நீரோடைகள் மறுசுழற்சி செய்யப்படலாம், இது உற்பத்தியின் சிறந்த விளைச்சலை அடைகிறது. பல-நிலை செயல்முறைக்கான தேவை ஒற்றை-நிலை சவ்வுகள் சாதனங்கள் ஊடுருவும் நீரோட்டத்தில் பிரிக்கப்பட்ட பொருட்களின் அதிக செறிவைப் பெறுவதற்கு சாத்தியமில்லை. பொருளாதார ரீதியாக நம்பத்தகாத அழுத்த விகித வரம்பை மீறுவதே இதற்குக் காரணம். எனவே, ஊடுருவும் நீரோட்டத்தை குவிக்க பல நிலை சவ்வுகளின் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது. இரண்டாவது கட்டத்தின் பயன்பாடு குறைந்த சவ்வு பகுதி மற்றும் சக்தியைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. இரண்டாவது கட்டத்தை கடக்கும் அதிக செறிவு, அதே போல் பம்ப் செயலாக்கத்திற்கான வாயுவின் குறைந்த அளவு ஆகியவை இதற்குக் காரணம். நீரோட்டத்தை செறிவூட்ட காற்றைப் பயன்படுத்தும் மற்றொரு கட்டத்தைச் சேர்ப்பது போன்ற பிற காரணிகள், ஊட்ட நீரோட்டத்திற்குள் செறிவை அதிகரிப்பதன் மூலம் செலவை மேலும் குறைக்கின்றன. பல வகையான பிரிப்பு முறைகளை இணைப்பது போன்ற கூடுதல் முறைகள் பொருளாதார செயல்முறை வடிவமைப்புகளை உருவாக்குவதில் மாறுபாட்டை அனுமதிக்கின்றன. கலப்பின செயல்முறைகளில் சவ்வுப் பயன்பாடு கலப்பின செயல்முறைகள் வாயு பிரிப்புடன் நீண்டகால வரலாற்றைக் கொண்டுள்ளன. பொதுவாக, சவ்வுகள் ஏற்கனவே இருக்கும் செயல்முறைகளில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, அவை ஏற்கனவே இருக்கும் கார்பன் பிடிப்பு அமைப்புகளில் மீண்டும் பொருத்தப்படலாம். எம். டி. ஆர், மெம்பிரேன் டெக்னாலஜி அண்ட் ரிசர்ச் இன்க் மற்றும் யுடி ஆஸ்டின் ஆகியவை கார்பன் டை ஆக்சைடு பிடிப்பதற்காக உறிஞ்சுதல் மற்றும் சவ்வுகள் இரண்டையும் பயன்படுத்தி கலப்பின செயல்முறைகளை உருவாக்க வேலை செய்துள்ளன. முதலில், பைபராசினை கரைப்பானாகப் பயன்படுத்தும் ஒரு உறிஞ்சுதல் நெடுவரிசை ஃப்ளூ வாயுவில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடில் பாதியை உறிஞ்சுகிறது, பின்னர் ஒரு சவ்வைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் 90 சதவீதம் பிடிபடுகிறது. சவ்வு மற்றும் உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் ஒரே நேரத்தில் நிகழும் ஒரு இணையான அமைப்பும் உள்ளது. பொதுவாக, கார்பன் டை ஆக்சைடின் மிக உயர்ந்த உள்ளடக்கம் அமீன் உறிஞ்சுதல் நெடுவரிசையில் நுழையும் போது இந்த செயல்முறைகள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். கலப்பின வடிவமைப்பு செயல்முறைகளை இணைப்பது புதைபடிவ எரிபொருள் மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் மறுசீரமைக்க அனுமதிக்கிறது. கலப்பின செயல்முறைகள் கிரையோஜெனிக் வடிகட்டுதல் மற்றும் சவ்வுகளையும் பயன்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பிரிக்கலாம், முதலில் கிரையோஜெனிக் வாயு பிரிப்பைப் பயன்படுத்தலாம், இதன் மூலம் பெரும்பாலான கார்பன் டை ஆக்சைடு முதலில் வெளியேறுகிறது, பின்னர் மீதமுள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பிரிக்க ஒரு சவ்வு செயல்முறையைப் பயன்படுத்துகிறது, அதன் பிறகு அது கிரையோஜெனிக் பிரிப்பதற்கான மேலும் முயற்சிகளுக்கு மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது. செலவு பகுப்பாய்வு ஒரு சவ்வு CO2 பிரிப்பு கட்டத்தில் அழுத்தம் விகிதத்தை 5 மதிப்புக்கு கட்டுப்படுத்துகிறது; அதிக அழுத்தம் விகிதங்கள் சவ்வு செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி CO2 பிடிப்பதற்கான எந்தவொரு பொருளாதார நம்பகத்தன்மையையும் அகற்றுகின்றன. சவ்வுகளைப் பயன்படுத்தி பல கட்ட CO2 பிடிப்பு/பிரிப்பு செயல்முறைகள் அமீன் அடிப்படையிலான உறிஞ்சுதல் போன்ற பழைய மற்றும் மிகவும் பொதுவான தொழில்நுட்பங்களுடன் பொருளாதார ரீதியாக போட்டியிட முடியும் என்பதை சமீபத்திய ஆய்வுகள் நிரூபித்துள்ளன. தற்போது, சவ்வு மற்றும் அமீன் அடிப்படையிலான உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் இரண்டும் 90 சதவீதம் CO2 பிடிப்பு விகிதத்தை வழங்க வடிவமைக்கப்படலாம். சராசரியாக 600 மெகாவாட் நிலக்கரி எரியும் மின் நிலையத்தில் கார்பன் பிடிப்பதற்கு, அமைன் அடிப்படையிலான உறிஞ்சுதலைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடு பிடிப்பதற்கான செலவு ஒரு டன் கார்பன் டை ஆக்சைடு வரம்பிற்கு $40-100 ஆகும், அதே நேரத்தில் தற்போதைய சவ்வு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடு பிடிப்பதற்கான செலவு (தற்போதைய செயல்முறை வடிவமைப்பு திட்டங்கள் உட்பட) ஒரு டன் கார்பன் டை ஆக்சைடு பிடிப்பதற்கு சுமார் $23 ஆகும். கூடுதலாக, சராசரியாக 600 மெகாவாட் நிலக்கரி எரி மின் நிலையத்தில் ஒரு அமைன் அடிப்படையிலான உறிஞ்சுதல் செயல்முறையை இயக்குவது மின் நிலையத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலில் சுமார் 30 சதவீதத்தை பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு சவ்வு செயல்முறையை இயக்குவதற்கு உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலில் சுமார் 16 சதவீதம் தேவைப்படுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு போக்குவரத்து (எ. கா. புவியியல் முற்றுகை தளங்களுக்கு, அல்லது EOR க்கு பயன்படுத்த) ஒரு டன் CO2 க்கு சுமார் $2 முதல் $5 வரை செலவாகும். சவ்வு பிரிப்பு மற்றும் உறிஞ்சுதல் போன்ற அனைத்து வகையான CO2 பிடிப்பு/பிரிப்பு செயல்முறைகளுக்கும் இந்த செலவு ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். கைப்பற்றப்பட்ட CO2 இன் ஒரு டன்னுக்கு டாலர்களைப் பொறுத்தவரை, இந்த நேரத்தில் ஆய்வு செய்யப்படும் மிகக் குறைந்த விலையுயர்ந்த சவ்வு செயல்முறைகள் பல-படி எதிர்-தற்போதைய ஓட்டம்/ஸ்வீப் செயல்முறைகள் ஆகும். மேலும் காண்க குறிப்புகள் பிரிப்பு செயல்முறைகள் எரிவாயு தொழில்நுட்பங்கள் சவ்வு தொழில்நுட்பம் தொழில்துறை வாயுக்கள் டிஃ Gastrennung#Membranverfahren