• Yulia Mi

Промышленное топливо из углекислого газа

Ни для кого не секрет, что человечество наносит колоссальный вред своей планете. И одной из основных проблем является выбросы углекислого газа в атмосферу. Объем мировых выбросов диоксида углерода уже достиг 10 милллиардов тонн в углеродном эквиваленте, и эта цифра ежегодно растет. Попытки ученых решить эту проблему, заменив традиционные автомобили на электрокары, и топливную энергетику на альтернативную, пока не привели нас к желаемому результату. Мы просто не успеваем за растущим количеством народонаселения, автомобилей и заводов.


Но что если попробовать решить эту проблему другим способом?


Только представьте себе, что газы, выделяемые заводами и тяжелой промышленностью, вместо того, чтобы выбрасываться в атмосферу, будут улавливаться и химически преобразовываться. Например, газы, вызывающие парниковый эффект, такие как углекислый газ, будут преобразовываться в промышленное топливо и химикаты. При этом в ходе процесса преобразования будет выделяться только чистый кислород. Звучит фантастично. Однако такое будущее ближе, чем может показаться на первый взгляд.


Авторы фото: Jon Chase/Harvard Staff Photographer

Группа ученых из Гарвардского Института разработала систему, которая позволяет преобразовывать диоксид углерода в оксид углерода. Монооксид углерода в свою очередь легко преобразовать уже известными способами в соединения, которые могут служить топливом, например, в метанол. Химический процесс превращения диоксда в моноксид не новый для промышленности, однако, идея ученых состояла в том, чтобы использовать углекислый газ, выделяемый фабриками и заводами, и преобразовывать его с помощью солнечной энергии.


Впервые о своей работе ученые заявили еще в 2017 году. Созданное ими устройство имело размер мобильного телефона и состояло из двух камер, заполненных электролитом, с помещенными в них электродами. Отдельные атомы никеля на основе из графена оказались прекрасным катализатором для преобразования диоксида углерода в монооксид углерода. Но производство графена особенно в крупных объемах чрезвычайно трудный и дорогостоящий процесс.


Поэтому ученые решили использовать другой более дешевый материал – уголь. Внедрив атомы никеля в наночастицы угля, исследователям удалось создать недорогой катализатор, а используя вместо жидкой воды водяной пар, - повысить эффективность своей системы. Теперь одна ячейка системы с размерами 10х10 см могла производить 4 литра СО в час.


Конечно, есть и трудности. Пока процесс может идти без остановки десятки часов, но для внедрения систем с целью решения экологических проблем необходимо, чтобы процессы шли беспрерывно тысячи часов. Однако исследователи уверены, что более детальный анализ составляющих системы позволит увеличить сроки беспрерывной работы.


Сейчас ученые также работают над применением других катализаторов с целью преобразования диоксида углерода в более полезные химические продукты, чем монооксид углерода.

#преобразованиеуглексилогогаза #углекислыйгаз #диоксидуглерода #монооксидуглерода

Подписаться на новости SCDAILY