Тема:

Экология 5 суток назад

Углекислый газ пустят на батарейки

Человечество изобретает всё новые технологии, пытаясь обеспечить себя энергией и при этом сохранить окружающую среду.
Фото Global Look Press.

Химики придумали изящный способ защитить планету от избытка парниковых газов, попутно снабдив человечество энергией. Углекислый газ предлагается сделать сырьём для производства инновационных аккумуляторов. В процессе работы этой батарейки CO2 будет без дополнительных затрат превращаться в твёрдый минеральный карбонат.

Технология описана в научной статье, опубликованной в журнале Joule группой во главе с Бетар Галлант (Betar Gallant) из Массачусетского технологического института.

Как сообщается в пресс-релизе вуза, сегодня тепловая электростанция, оборудованная системой улавливания углерода, тратит до 30% вырабатываемой энергии только на захват и хранение углекислого газа. Забота о климате обходится человечеству дорого, и было бы совсем неплохо пустить в дело накопленный СО2 и тем самым снизить затраты.

Однако углекислый газ – довольно-таки инертное вещество. Чтобы заставить его вступить в химическую реакцию и получить полезный продукт, обычно требуется опять-таки затратить много энергии.

Галлант и её сотрудники предложили использовать СО2 вместе с ионами лития в составе электролита для аккумуляторов. Эта идея не нова, однако до сих пор в подобных устройствах применялись катализаторы из редких металлов. Это, разумеется, сказывалось на окупаемости потенциального продукта. Кроме того, вызываемые такими катализаторами процессы недостаточно хорошо изучены, и инженерам было трудно контролировать поведение своего детища.

Авторы нового исследования предложили добавить в электролит (который сам по себе не содержит воды) водный раствор аминов. Как обнаружили химики, эта субстанция работает катализатором нужных электрохимических реакций. При этом она стоит недорого и не вызывает неожиданных побочных явлений.

Как показали эксперименты, такой аккумулятор по ёмкости и напряжению разряда может соперничать с новейшими литиево-газовыми батареями.

Всякий аккумулятор со временем теряет ёмкость. В предложенной авторами схеме это сопровождается превращением СО2 и ионов лития в карбонат лития Li2CO3. Это вещество является твёрдым при комнатной температуре и атмосферном давлении, поэтому его гораздо легче хранить, чем углекислый газ. Кроме того, не исключено, что в будущем химики и ему найдут полезное применение.

Однако разработке пока далеко до практического применения. На сегодняшний день аккумулятор выдерживает только десять циклов перезарядки, так что вряд ли кто-нибудь согласился бы запитать от него свой смартфон. Исследователи ищут способ преодолеть это препятствие.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о планах перерабатывать углекислый газ в бензин и спирты, а также заставить его крутить турбины электростанций.

Сегодня