Учёные превращают СО2 в сверхпрочные нановолокна

В научном мире преобладают два варианта в борьбе с изменением климата: отказ от большинства ископаемых видов топлива, как основного «корня зла» по выбросам парниковых газов, и разработка технологий удаления углекислого газа из атмосферы с возможностью его использования и хранения.

Однако проекты подобного рода не приветствуются в секторе устойчивых технологий: считается, что данная концепция – дорогостоящее отвлечение от предотвращения выбросов и потенциальная отговорка для компаний, не желающих применять экологичные методы ведения производства.

Тем не менее, предлагаются всё новые и новые технологии. Ещё об одном из способов удаления углекислого газа из воздуха озвучили учёные из Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL) и Колумбийского университета (CU). Они предполагают использование как электрохимических, так и термохимических реакций при относительно низкой температуре для преобразования СО2 в полезные углеродные нановолокна.

Хотя преобразование газа в нановолокна уже предпринималось и раньше, этот процесс требовал исключительно высоких температур – выше 1000°. Разработчики обошли это требование, разбив процесс преобразования на несколько этапов с применением разных алгоритмов. Сначала они использовали электрокатализатор из палладия, нанесенного на углерод, который при подаче электрического тока расщеплял смесь CO2 и воды на окись углерода (CO) и водород (H2). Затем они обратились к термокатализатору из железо-кобальтового сплава, что позволило превратить CO из первой стадии в углеродные нановолокна при температуре всего 400°. Это достижение, по их словам, является более осуществимым уровнем тепла для использования в промышленных масштабах. То есть, объединив электрокатализ и термокатализ, учёные используют тандемный процесс для достижения того, чего невозможно достичь ни одним из процессов в отдельности.

Более того, по мере формирования углеродные нановолокна отталкивали катализатор от поверхности, что позволяло его улавливать и повторно использовать. Что касается повторного использования, исследователи также говорят, что водород, полученный на первом этапе, можно дополнительно улавливать и повторно использовать в качестве источника топлива. Для практического применения оба фактора действительно важны – анализ выбросов CO2 и возможность вторичной переработки катализатора. Проведённые технические результаты и другие анализы показывают, что эта тандемная стратегия открывает двери для декарбонизации CO2 в ценные твердые углеродные продукты при одновременном производстве возобновляемого H2.

Поскольку углеродные нановолокна очень прочные, то у них широкий спектр применений. Исследование опубликовано в журнале «Nature Catalysis», сообщает научный портал AB-NEWS.