Предложенная технология преобразует углекислый газ в формиат — твердое топливо, которое можно хранить неограниченное время.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали эффективный процесс, который может превращать углекислый газ в формиат, жидкий или твердый материал, который можно использовать, как водород или метанол, для питания топливных элементов и выработки электроэнергии.
Другие подходы к преобразованию углекислого газа в топливо обычно включают двухэтапный процесс: сначала газ химически улавливается и превращается в твердую форму в виде карбоната кальция, затем этот материал нагревается, чтобы удалить углекислый газ и преобразовать его в твердую форму, например, окись углерода. Второй этап имеет очень низкую эффективность, говорят авторы исследования: обычно в желаемый продукт преобразуется менее 20% газообразного диоксида углерода.
Напротив, новый процесс обеспечивает конверсию более 90% и устраняет необходимость в неэффективном этапе нагрева за счет предварительного преобразования диоксида углерода в промежуточную форму — жидкий бикарбонат металла. Затем эту жидкость электрохимически преобразуют в жидкий формиат калия или натрия в электролизере, использующем низкоуглеродное электричество, например, ядерную, ветровую или солнечную энергию.
Конфигурация электролизера с бикарбонатным катодом, промежуточным буферным слоем, катионообменной мембраной и водным анодом. Изображение: Shuhan Miao, Harvard Graduate School of Design
Полученный высококонцентрированный жидкий раствор формиата калия или натрия можно затем высушить, например, путем испарения на солнечной энергии, чтобы получить твердый порошок, который обладает высокой стабильностью и может храниться в обычных стальных резервуарах в течение многих лет или даже десятилетий.
Весь процесс, включая улавливание и электрохимическое преобразование газа в порошок твердого формиата, который затем используется в топливном элементе для производства электроэнергии, был продемонстрирован в небольшом лабораторном масштабе. Тем не менее исследователи ожидают, что его можно будет масштабировать.
Формиат калия или натрия, уже производимый в промышленных масштабах и широко используемый в качестве антиобледенителя для дорог и тротуаров, нетоксичен, негорюч, его легко хранить и транспортировать, и он может оставаться стабильным в обычных стальных резервуарах, которые можно использовать месяцами или даже годами после его производства.
Читать далее:
Самая водоотталкивающая поверхность в мире удивила собственных изобретателей
Выяснилось, что скрывают столпы в туманности Киля
Существование менопаузы у шимпанзе переворачивают представления об эволюции человека
На обложке: Изображение от Freepik