Новий реактор Університету Райса може перетворювати парникові гази на рідке паливо

Існує безліч ідей щодо способів зменшення кількості парникових газів у навколишньому середовищі – від вирощених у лабораторіях мінералів, які висмоктують вуглекислий газ з повітря, до реактора Каліфорнійського технологічного інституту, який перетворює CO2 на молекулярний кисень. Тепер дослідники з Університету Райса додали свій внесок: новий електрокаталітичний реактор, який здатен переробляти вуглекислий газ на рідке паливо у вигляді очищених концентрацій мурашиної кислоти. Таким чином, він є доказом концепції того, як парникові гази можуть бути перетворені на нові джерела палива в економічно ефективний та енергоефективний спосіб.

“Електрокаталітична реакція відновлення CO2 (CO2RR) з утворенням цінного рідкого палива з використанням відновлюваних джерел енергії є потенційною стратегією для досягнення вуглецево-нейтрального енергетичного циклу”, – розповів Digital Trends доктор Чуан Ся, дослідник, який працював над проектом.

Поточний метод виробництва мурашиної кислоти є дорогим і вимагає багато енергії. Новий підхід Університету Райса використовує двовимірний вісмутовий каталізатор і твердотільний електроліт, який усуває необхідність використання солі в рамках реакції. Сіль, у вигляді хлориду натрію або бікарбонату калію, зазвичай необхідна для того, щоб дозволити іонам вільно переміщатися у воді в рамках процесу перетворення. Однак вісмут є дуже важким атомом з низькою рухливістю, що має ефект стабілізації каталізатора.

• Технології для змін: CES 2021 відкриває нові пристрої та технології для виправлення планети
• Вчені знайшли новий спосіб “переробити” пластик на цінну рідину
• Чи можете ви компенсувати свій вуглецевий слід за допомогою додатку для смартфона? Компанія Klima вважає, що так

Лабораторія Райса змогла генерувати мурашину кислоту безперервно протягом 100 годин без помітної деградації компонентів реактора. Це свідчить про те, що процес можна масштабувати, щоб зробити його більш корисним для промислових цілей.

“Далі ми зосередимося на виробництві чистого рідкого палива C2+ – етанолу і пропанолу – яке є набагато більш енергоємним і цінним, ніж паливо C1, [таке як] мурашина кислота, за допомогою дизайну каталізатора і оптимізації системи CO2RR”, – сказав Ся.

Хоча попереду ще багато роботи, є надія, що такі ініціативи зі скорочення викидів вуглекислого газу, як ця, можуть зіграти важливу роль як у боротьбі зі зміною клімату, так і в зеленому хімічному синтезі. Якщо вдасться створити цикл, який перетворює вуглекислий газ назад на паливо, це зупинить викиди CO2, кількість яких постійно зростає.

Стаття з описом роботи під назвою “Безперервне виробництво чистих рідких паливних розчинів шляхом електрокаталітичного відновлення CO2 з використанням пристроїв з твердим електролітом” нещодавно була опублікована в журналі Nature Energy.

Рекомендації редакції

• Вчені придумали, як перетворити токсичний каналізаційний газ на водневе паливо
• Рідкі вікна можуть ставати непрозорими в спеку і економити енергію
• Каліфорнія заборонить продаж нових автомобілів на газу до 2035 року
• Нова премія Earthshot Prize хоче отримати кращі рішення людства для боротьби з кліматичною кризою
• Біткойн має величезний вуглецевий слід. Ця розумна нова криптовалюта не має

Source: digitaltrends.com