Naukowcy z Tohoku University, Hokkaido University i AZUL Energy opracowali metodę szybkiej konwersji CO₂ w paliwo syntetyczne w zaledwie 15 minut. Czy rewolucyjna metoda przyczyni się do zmniejszenia emisji CO₂?
Nieustannie trwają poszukiwania alternatywnego paliwa, które nie napędzałoby kryzysu klimatycznego. Naukowcy z Tohoku University, Hokkaido University i AZUL Energy, Inc. stworzyli nowatorską metodę przekształcania dwutlenku węgla (CO₂) w tlenek węgla (CO), który jest kluczowym składnikiem paliw syntetycznych. Proces ten skraca czas konwersji z 24 godzin do zaledwie 15 minut, co stanowi nowy standard w tej dziedzinie.
Innowacyjna metoda konwersji CO₂
Liu Tengyi z WPI-AIMR w Tohoku University podkreśla, że tradycyjne metody były kosztowne i niestabilne. Natomiast nowa technologia wykorzystuje różne rodzaje ftalocyjanin, w tym kobaltową (CoPc), która okazała się najskuteczniejsza. Proces polega na nanoszeniu katalizatora na elektrody gazowe za pomocą techniki natryskowej, co tworzy krystaliczne warstwy na powierzchni elektrody.
– Konwersja CO₂ na CO jest obecnie gorącym tematem w kontekście walki ze zmianami klimatycznymi, ale tradycyjne techniki miały poważne wady, które chcieliśmy rozwiązać. Materiały były drogie, niestabilne, miały ograniczoną selektywność i wymagały długiego czasu przygotowania. Nie byłoby to wykonalne w rzeczywistych warunkach przemysłowych – powiedział Liu Tengyi z WPI-AIMR na Uniwersytecie Tohoku.
Nowy sposób wytwarzania paliw może okazać się rewolucyjny. Tradycyjne metody wymagały dotychczas 24-godzinnego procesu mieszania i obróbki cieplnej. Nowy system utrzymuje stabilność przez 144 godziny przy gęstości 150 mA/cm², co czyni go najbardziej efektywnym katalizatorem opartym na ftalocyjaninach.
Aby zrozumieć przyczyny wysokiej wydajności, zespół badawczy przeprowadził analizę strukturalną z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego w ośrodku NanoTerasu oraz przeprowadził obliczenia teoretyczne. Wyniki wskazują, że proces krystalizacji prowadził do powstania gęsto upakowanych cząsteczek, co sprzyjało efektywnemu transferowi elektronów na powierzchnię. Odkrycia te podkreślają, że bezpośrednia krystalizacja stanowi skuteczną strategię wytwarzania elektrod katalizatorów opartych na kompleksach metali, które są wykorzystywane w procesie elektroredukcji CO₂.
Badania strukturalne wykazały, że krystalizacja prowadzi do gęstego upakowania cząsteczek, co ułatwia transfer elektronów. To podejście może zrewolucjonizować produkcję paliw syntetycznych, poprawiając efektywność energetyczną i obniżając koszty związane z wykorzystaniem CO₂.Metoda wytwarzania elektrod do dyfuzji gazu wraz z technologią elektrolizy CO₂, opracowana przez naukowców, pokazuje, że synteza tlenku węgla jest obiecującycm sposobem zmniejszenia emisyjności poprzez wytwarzanie alternatywnych do ropy paliw. Jak pokazuje badanie,do procesu potrzebne jest jedynie użycie tanich katalizatorów pigmentowych.
Komentarze
3Koło tych kominów postawi się łurządzenia do wyłapywania ceło dwa i jednocześnie będą łoczyszczać powietrze a z drugiej strony tego łurządzenia bedzie wypływać paliwo syntetyczne do zasilania spalinowych samochodów :)