Новый реактор превращает парниковый газ в жидкое топливо

Ученые из Райсовского университета создали электролизер, использующий возобновляемую энергию для превращения парникового газа в чистое жидкое топливо.

Устройство было изготовлено в лаборатории Хаотяня Вана, сообщаетга sciencedaily.com. Сырьем служит углекислый газ. Последний прототип производит из него очищенную, концентрированную муравьиную кислоту.

Традиционные способы получения вещества из СО2 требуют затратных, энергоемких процессов очистки. Прямое производство кислотных растворов поможет развитию коммерческих технологий преобразования диоксида углерода.

Метод описан в Nature Energy.

При тестировании новый электрокатализатор достигал эффективности конверсии энергии около 42%. Около половины тока можно хранить в муравьиной кислоте.

«Вещество используется в топливных элементах. Оно может генерировать электричество и СО2, захватываемый для повторной переработки», — сказал Ван.

Кислота может хранить в 1000 раз больше энергии, чем аналогичный объем водородного газа, который сложно сжимать. Создать устройство позволили два достижения, объяснил ведущий автор работы, Чуан Ся. Специалист разработал активный, двумерный висмутовый катализатор. Вторым фактором стал твердотельный электролит, устраняющий потребность в соли, как компонента реакции.

«Висмут – тяжелый атом, по сравнению с металлами переходного ряда, вроде меди и кобальта, — сказал Ван. – Он менее мобилен в реакционных условиях. Это стабилизирует катализатор. Реактор не дает воде с ним контактировать, сохраняя жидкость».

Ся может производить большие объемы наноматериалов.

«Обычно катализаторы изготавливают граммами или миллиграммами, — сказал спецалист. – Мы нашли способ производства килограммов. Это упростит масштабирование промышленности».

Полимерный твердый электролит покрыт лигандами сульфоновой кислоты для проведения положительного заряда, или функциональными амино-группами – для отрицательных ионов. От скорости прохождения воды через камеру зависит концентрация раствора. Медленный поток дает около 30% кислоты. Его ускорение позволяет менять концентрацию. Ученые надеются повысить ее в следующих версиях реактора.