Тема:

Химия 1 месяц назад

Углекислый газ предложили не хранить, а перерабатывать в топливо и спирты

Выбросы углекислого газа сократятся в разы, да ещё и пойдут на благое дело.
Фото nikolabelopitov/pixabay.com.

Читайте нас в Telegram

Учёные из Нидерландов предложили использовать процесс электровосстановления CO2 для производства широкого спектра полезных продуктов буквально из воздуха. Авторы уверены: их технология будет иметь огромное значение для экологии планеты, ведь тогда выбросы углекислого газа сократятся в разы, да ещё и пойдут, что называется, на благое дело.

Эта мысль может показаться утопичной, однако команда из Делфтского технического университета так не считает. Руководитель исследовательской группы Мин Ма (Ming Ma) поясняет: улавливание и использование углерода принесло бы больше пользы, чем широко распространённое сегодня улавливание и хранение углерода. Последний процесс включает в себя выделение CO2 из промышленных и энергетических источников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляцию. Предполагается, что такая стратегия помогает бороться с глобальным потеплением, а также загрязнением окружающей среды.

Однако улавливание и использование углерода имеет гораздо большие перспективы. Оно подразумевает электрохимическое восстановление CO2 до различных веществ (от спиртов до топлива).

По словам учёных, диоксид углерода (CO2) можно превратить в монооксид углерода (CO, он же угарный газ), метан (CH4), этилен (C2H4) и даже жидкие продукты, такие как муравьиная кислота (HCOOH), метанол (CH3OH) и этанол (C2H5OH).

Углеводороды с высокой плотностью энергии можно использовать в качестве топлива, а также в качестве исходного сырья в процессе Фишера-Тропша. Это химическая реакция, которая применяется в промышленности для превращения монооксида углерода (CO) и водорода (H2) в различные жидкие углеводороды, такие как метанол или синтетическое топливо (например, дизельное).

Мин Ма и его коллеги исследовали процессы, которые происходят на наноуровне, когда в процессе электровосстановления CO2 участвуют различные металлы. Например, использование медных нанопроволок приводит к получению углеводородов, а нанопористое серебро помогает получать монооксид углерода (CO).

Самое важное: этот процесс можно контролировать и регулировать, изменяя длину нанопроволок и электрический потенциал. Таким образом можно производить любой продукт на основе углерода или его комбинаций с другими веществами в любом желаемом соотношении.

Кстати, если использовать в этом процессе металлические сплавы, можно добиться любопытных результатов. Например, при смеси платины (которая является катализатором горения водорода) и золота (которое диктует образование СО) можно в относительно больших количествах получать муравьиную кислоту (HCOOH). Последняя может найти применение в топливных элементах.

Команда планирует продолжить свою работу, в частности, учёные займутся улучшением своих технологий. Они хотят сделать процессы более избирательными и точными, а также разработать способы их масштабирования.

Тем временем экологи продолжают борьбу с выбросами CO2. Например, в Исландии парниковые газы "упаковывают" под землёй, а в Швейцарии создали установку, которая "поедает" углекислый газ.

Сегодня