Одна из экологических проблем сегодня – неконтролируемые выбросы углекислого и других климатически активных газов: в частности они приводят к так называемому парниковому эффекту
Чтобы сократить количество углекислого газа можно его: консервировать в земной породе или применять в производственных процессах. Исследователи ТюмГУ и ТПУ выбрали второй вариант – создали метод получения нано- и ультрадисперсных порошков оксидов металлов, где углекислый газ используется в качестве исходного газообразного реагента
«Мы создали способ синтеза оксидов металлов в импульсной плазме дугового разряда, где СО2 служит рабочей средой, при этом его разложение происходит не только за счет прямого действия плазмы, но и за счет дополнительных экзотермических реакций окисления металла», –
рассказал заведующий лабораторией ресурсоэффективных технологий термической переработки биомассы Института X-BIO Иван Шаненков
Из полученных по новой технологии порошков оксида алюминия можно изготовить керамические изделия с высокими физико-механическими свойствами. Керамика из порошков оксидов титана может использоваться в качестве фотокатализаторов для получения водорода, а из оксидов железа – как высокомагнитный и радиопоглощающий материал.
Уникальная особенность нового подхода в том, что количество затрачиваемой энергии для реализации процесса позволяет переработать в три раза больше углекислоты, чем предполагает стандартная энтальпия разложения СО2.
Другими словами, эффективность использования энергии при конверсии углекислого газа составляет около 300 %. Этот показатель у наилучших аналогов составляет не более 80%.
«После образования электрической дуги в уникальном ускорителе, созданном коллегами из ТПУ, формируется плазма, которая затем ускоряется, вовлекая в свое движение металлические частицы с поверхности электродов. Попадая в рабочую камеру с углекислым газом и вступая с ним в реакцию, плазма приводит к его разложению и окислению металлических частиц»
Скорость вылета плазмы составляет несколько километров в секунду, а в самой плазме формируются настолько высокие температура и давление, что это приводит к синтезу новых соединений в виде нано- и ультрадисперсных частиц, объяснил ученый.
«Аналогичные исследования по применению плазмы для утилизации СО2 в основном направлены на получение жидких и газообразных продуктов. Наш метод выгодно отличается тем, что позволяет получать твердые вещества в форме порошков, чего ранее никто не делал»
Статья опубликована на сервисе РИА «Новости»