Изследователи от Университета за наука и технологии HUST в Ухан, Китай, са открили надежден начин да преобразуват въглеродния диоксид от атмосферата в полезни химически продукти, предава South China Morning Post.
Докато светът се стреми да изчисти затоплящия се въглероден двуокис от атмосферата, множество подходи се тестват в лаборатории, където газът може да бъде превърнат в полезни продукти като метанол, етанол, алкени (олефини). Подходът към такива системи за преобразуване обаче има голям недостатък. Те могат да работят само сто часа, което ги прави неподходящи за мащабни операции.
Досега учените използваха електрохимични методи в тези системи за преобразуване, при които се прилага електрически заряд, за да се променят свойствата на химикала. Например, процесът включва разкъсване на химичните връзки между молекулите на въглеродния диоксид и добавяне на елементи като водород към сместа за получаване на въглеводороди като етаноли или мравчена киселина.
Процесът се извършва в присъствието на електролит, където изследователите обикновено разполагат с алкална суровина. Процесът обаче произвежда нежелани странични продукти, като карбонати, които се прикрепят към оборудването, намалявайки ефективността. Това е ограничило живота на лабораторното оборудване до няколкостотин часа.
Изследователите от HUST се обединиха с тези от университета в Оукланд, Нова Зеландия. Те прекараха последните пет години в търсене на жизнеспособно решение на този проблем. Техните усилия дадоха резултати, когато откриха електролит, който може да работи със системите поне 5000 часа, по-дълго от всеки известен подход досега. Когато се изчисли, ефективността на системата беше определена на 93 процента.
Използване на оловно-киселинни батерии
Интересното е, че електролитите, използвани от изследователите, идват от употребявани оловни батерии, за които се търси безопасен метод за изхвърляне. Използвани широко в автомобилния, енергийния и военния сектор, оловно-киселинните батерии са широко използвана технология. Така и обаче все още няма разработени прости процеси за тяхното изхвърляне.
Използваните оловно-киселинни батерии трябва първо да бъдат изгорени, преди да могат да бъдат извлечени оловни йони. Въпреки че оловото е токсичен тежък метал, то също така е много ефективно при преобразуването на въглеродния диоксид. Изследователите са искали да използват киселинната среда на батериите, за да извършат своите електрохимични процеси. Все пак те са установили, че процесът е нестабилен в околната среда и корозира използваните катализатори.
След това учените са разработили подходящ катализатор, по-малко устойчив на корозия и способен да ускори химичните реакции. Такава система позволява по-продуктивно използване на вече използваните оловно-киселинни батерии.
В своята демонстрация изследователският екип произведе мравчена киселина, използвайки въглероден диоксид. Химикалът има множество приложения в селскостопанския сектор, но може да се използва и в горивни клетки в бъдеще. С по-нататъшни изследвания екипът е убеден, че ще може да произвежда продукти като етилен, наричан най-важният химикал в света, тъй като има приложения в текстилната, автомобилната и печатарската промишленост.
Екипът също така се надява, че неговата технология ще помогне на индустриите за изкопаеми горива да декарбонизират своите операции.
Научете повече за форума ESG & FRIENDS на: https://events.economic.bg/
