Инженеры разрабатывают новый способ удаления углекислого газа из воздуха

Новый способ удаления углекислого газа из воздуха может стать важным инструментом в борьбе с изменением климата. Новая система может работать практически при любом уровне концентрации, даже до примерно 400 частей на миллион, находящихся в настоящее время в атмосфере.

Исследователи утверждают, что было разработано несколько вариантов, которые могут работать с низкими концентрациями в воздухе, но новый метод значительно менее энергоемок и дорог.

Техника, основанная на пропускании воздуха через стопку заряженных электрохимических пластин, описана в новой статье в журнале Energy and Environmental Science Саагом Воскяном, который разработал эту идею во время написания своей диссертации.

Устройство представляет собой большую специализированную батарею, которая поглощает углекислый газ из воздуха, проходящего через его электроды, по мере его зарядки, а затем выпускает газ по мере его разрядки. При работе устройство будет просто чередовать зарядку и разрядку, при этом подаваемый газ продувается через систему во время цикла зарядки, а затем чистый концентрированный диоксид углерода выдувается во время разрядки.

Когда батарея заряжается, на поверхности каждого пакета электродов происходит электрохимическая реакция. Они покрыты составом, называемым полиантрахиноном, который состоит из углеродных нанотрубок. Электроды имеют естественное сродство с углекислым газом и легко реагируют с его молекулами в потоке воздуха или в подаваемом газе, даже когда он присутствует в очень низких концентрациях. Обратная реакция имеет место, когда батарея разряжена, в течение которой устройство может обеспечить часть энергии, необходимой для всей системы, и в процессе выбрасывает поток чистого углекислого газа. Вся система работает при комнатной температуре и нормальном давлении воздуха.

«Наибольшим преимуществом этой технологии является бинарный характер сродства адсорбента к диоксиду углерода», — объясняет Воскян. Другими словами, материал электрода по своей природе «обладает либо высоким сродством, либо отсутствием сродства», в зависимости от состояния зарядки или разрядки батареи. Другие реакции, используемые для улавливания углерода, требуют промежуточных стадий химической обработки или ввода значительной энергии, такой как тепло или перепады давления.

На некоторых заводах по розливу безалкогольных напитков ископаемое топливо сжигается для производства углекислого газа, необходимого для того, чтобы напиток стал шипучим. Точно так же некоторые фермеры сжигают природный газ для производства углекислого газа, чтобы кормить свои растения в теплицах. Воскян говорит, что новая система может устранить потребность в ископаемом топливе в этих применениях, и в процессе фактически вывести парниковый газ прямо из воздуха. В качестве альтернативы поток чистого диоксида углерода может быть сжат и закачан под землю для долгосрочной утилизации или даже превращен в топливо посредством ряда химических и электрохимических процессов

углекислый,  устройство,  газ 

31.10.2019, 1899 просмотров.