Учени използват течни метали за преобразуване на въглероден диоксид във въглища

Учени от Австралия използваха течни метали, за да преобразуват въглероден диоксид обратно в твърди въглища при експериментално изследване, което може да трансформира технологиите за съхранение на въглерод. Научният екип, ръководен от университета RMIT в Мелбърн, е разработил нова техника, която може ефективно да преобразува CO2 от газ в твърди частици въглерод. Изследването, публикувано в сп. Nature Communications, предлага алтернативен път за безопасно и постоянно отстраняване на парниковия газ от атмосферата.

Съвременните технологии за улавяне и съхранение на въглерод са съсредоточени върху компресирането на CO2 в течна форма, транспортирането му до подходящо място и инжектирането му под земята. Реализирането им обаче е възпрепятствано от инженерни предизвикателства, проблеми с икономическата жизнеспособност и опасения за околната среда относно евентуални изтичания от обектите за съхранение.

Д-р Торбен Данеке от RMIT смята, че преобразуването на CO2 в твърдо гориво може да бъде по-устойчива технология.

“Макар че не можем буквално да върнем времето назад, преобразуването на въглероден диоксид обратно във въглища и връщането му в земята е като пренавиване на часовниковия механизъм за емисии”, отбелязва Данеке и допълва: “Досега CO2 е преобразуван в твърд материал само при изключително високи температури, което не е индустриално жизнеспособно. Използвайки течни метали като катализатор, показахме, че е възможно да преобразуваме газа обратно във въглерод при стайна температура чрез процес, който е ефективен и мащабируем. Въпреки че е необходимо да се направят още изследвания, това е решаваща първа стъпка за осигуряване на възможност за съхранение на въглерод в твърдо състояние.”

Д-р Дорна Есрафилзаде, водещ автор на научната публикация и научен сътрудник в RMIT, е разработила електрохимичната техника за улавяне и преобразуване на атмосферния CO2 в съхраняем твърд въглерод. За да преобразуват CO2, учените са създали катализатор от течни метали със специфични повърхностни свойства, които го правят изключително ефективен при провеждане на електричество, докато химически активира повърхността. Въглеродният диоксид се разтваря в епруветка, пълна с електролитна течност и малко количество от течния метал, който след това се зарежда с електрически ток. CO2 бавно се превръща в твърди люспи от въглерод, които са естествено отделени от металната повърхност, позволявайки непрекъснато производство на твърд въглерод.

Д-р Есрафилзаде обяснява, че произведеният въглерод може да се използва и като електрод. “Допълнителната полза от процеса е, че въглеродът може да задържа електрически заряд, превръщайки се в суперкондензатор, т. е. може потенциално да се използва като компонент в превозните средства на бъдещето. От процеса като страничен продукт се получава и синтетично гориво, което също може да има индустриални приложения”, коментира той.

Проучването е проведено в Изследователския център MicroNano на RMIT и в Центъра за микроскопия и микроанализ на RMIT. В проекта участват и учени от Германия (университета в Мюнстер), Китай (университета по аеронавтика и астронавтика в Нанкин), САЩ (държавния университет в Северна Каролина) и Австралия (университета на Уолонгонг, университета Монаш).