Международная группа ученых открыла новый метод преобразования CO2, который работает при комнатной температуре. Открытие не только сократит выбросы углекислого газа, но и позволяет создать новый тип ионисторов для электромобилей.
Магия преобразования
Технологию получения твердых частиц углерода из газообразного CO2 представила международная группа ученых под руководством экспертов из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) в Австралии. Методика позволяет очистить воздух от выбросов углекислого газа, а также найти им промышленное применение.
«Обернуть время вспять нельзя, но мы можем нейтрализовать выбросы, преобразуя двуокись углерода обратно в уголь», — отметил доктор Торбен Даенеке, автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.
Подобные эксперименты проводились и ранее, но добиться преобразования удавалось только при высоких температурах — обычно не менее 600°C. Сейчас ученые смогли запустить процесс при комнатной температуре.
Для этого они использовали катализатор из жидкого металла, полученный из сплава галлия, индия и олова, который дополнили каталитическим активным компонентом — церием.
Полученный катализатор ввели в колбу с CO2, который предварительно соединили с жидким электролитом.
Под воздействием разряда электричества катализатор запускал процесс преобразования двуокиси углерода в твердые углеродные хлопья. Они формируются на поверхности жидкого металла, откуда их легко снять, а вещество затем использовать повторно.
Без газа и риска
После завершения процедуры полученный материал можно разместить под землей без риска утечки. Это серьезный прорыв. Как поясняет New Atlas, современные технологии улавливания CO2 превращают газ в жидкое соединение, после чего его закачивают под землю.
При контакте с базальтовыми пластами вещество твердеет, но, во-первых, лишь его часть, а во-вторых, ждать надо около двух лет. А остающаяся газообразная часть означает постоянный риск утечки.
Технология преобразования газообразной двуокиси углерода в твердый углерод сводит вероятность утечки к минимуму, ведь под землю закапывают уже затвердевший материал.
Угольные хлопья для электромобилей
Впрочем, закапывать уголь необязательно. После процедуры его можно использовать в качестве электрода.
«Мы обнаружили дополнительное преимущество. Оказалось, что углерод способен поддерживать электрический заряд, а значит его можно использовать в качестве ионистора для автомобилей будущего», — пояснила руководительница исследования Дорна Эзрафилзаде.
Кроме того, в процессе преобразования в емкости остается побочный продукт — синтетическое топливо для промышленного применения.
Технология пока не адаптирована для масштабного применения, но в будущем ее можно будет использовать для очистки воздуха от загрязнений, производимых при сжигании углеводородов.
Только в 2017 году человечество произвело 32 млрд тонн CO2. Если преобразовать всю эту массу в твердые залежи угля, то можно восполнить его запасы на долгие годы.
По оценкам аналитиков, к 2030 году уровень выбросов CO2 должен сократиться минимум на 55%. Однако для стабилизации температур простого сокращения эмиссии уже недостаточно. Необходимо также разработать методы выведения диоксида углерода из атмосферы.