Самоочищающееся устройство извлекло углекислый газ из морской воды

Инженеры разработали электрохимическое устройство для извлечения растворённого углекислого газа из морской воды, которое автоматически предотвращает накопление минеральных отложений (карбоната кальция и гидроксида магния) на электродах. Работа, опубликованная в августе 2026 года, устраняет главное препятствие на пути к долгосрочной морской карбонной улавливающей системе.

Почему океан — перспективное место для улавливания CO₂

Мировой океан поглощает около 25–30% антропогенных выбросов CO₂ ежегодно. Растворённый в морской воде углерод существует в форме карбонат-ионов и бикарбонатов. Электрохимическое подкисление морской воды может высвободить этот CO₂ в газообразной форме для последующего хранения или использования, одновременно восстанавливая поглощающую способность воды.

Этот подход — морской захват углерода — имеет потенциально большую пропускную способность, чем прямое улавливание из атмосферы (DACCS), поскольку в морской воде концентрация углерода примерно в 150 раз выше, чем в воздухе.

Проблема минеральных отложений

При электрохимическом подкислении воды вблизи отрицательного электрода (катода) локально повышается pH — что немедленно приводит к осаждению карбоната кальция (накипи) и гидроксида магния на его поверхности. Уже через несколько часов работы отложения блокируют активные площади электрода, резко снижая производительность. Это делало все предыдущие прототипы непригодными для длительной работы без ручной очистки.

Механизм самоочистки

Авторы предложили элегантное решение: периодическое кратковременное инвертирование полярности электродов. При смене полярности локальные pH-условия меняются на противоположные — щелочная среда у бывшего катода становится кислой, что растворяет только что образовавшиеся карбонатные отложения. Цикл инверсии занимает несколько секунд, не прерывая принципиально процесс улавливания CO₂.

Ключевые результаты:

• Производительность устройства оставалась стабильной в течение более 1000 часов непрерывной работы — рекорд для подобных систем;
• Без самоочистки аналогичный прототип терял 80% производительности за 48 часов;
• Энергозатраты на цикл самоочистки составляют менее 3% от общего энергопотребления устройства.

Перспективы масштабирования

Читайте также по теме: переработке углекислого газа в топливо.

Авторы подчёркивают, что технология в принципе масштабируема: модульная архитектура позволяет создавать установки любой производительности. Следующие задачи — оптимизация материалов электродов для повышения энергоэффективности и испытания в открытом море с реальной морской водой разного состава.