Za jej sprawą możliwe jest przetwarzanie dwutlenku węgla w ekologiczne paliwo. Powstaje ono z wykorzystaniem roztworu wodorowęglanu, który jest pozyskiwany z węgla pochłanianego z otoczenia. Produktem końcowym jest natomiast mrówczan, zapewniający szereg paliwowych możliwości. O szczegółach tej intrygującej koncepcji jej twórcy piszą w publikacji zamieszczonej na łamach EES Catalysis.
Czytaj też: Produkują energię jak na Słońcu. To paliwo stanowi asa w rękawie naukowców
Kluczem do sukcesu okazało się ogniwo elektrochemiczne zaprojektowane przez naukowców z Japonii. Takie urządzenie może posłużyć do tzw. reaktywnego wychwytywania węgla, przy czym jego wydajność jest podobna, jak w przypadku dotychczas stosowanych metod cechujących się wysokim zapotrzebowaniem na energię. Sami zainteresowani są przekonani, iż dostarczają kuszącej opcji, która powinna być jak najbardziej realna w kontekście zielonej transformacji.
Oczywiście sam pomysł wychwytywania węgla nie jest szczególnie nowy, a w przyrodzie zachodzi od co najmniej setek milionów lat. Ludzie próbują naśladować biologię, a nawet ulepszyć istniejące rozwiązania. Tym sposobem powstają urządzenia zdolne do pochłaniania dwutlenku węgla czy innych szkodliwych związków z atmosfery. Następnie takie gazy mogą być konwertowane do bardziej przyjaznych form, mających konkretne zastosowania.
Zaprojektowane przez japońskich naukowców ogniwo elektrochemiczne wytwarza paliwo w formie mrówczanu, wykorzystując do tego celu dwutlenek węgla
Samo wychwytywanie węgla, by na przykład wtłaczać go pod powierzchnię ziemi nie wydaje się najlepszym wyjściem z sytuacji. Przekształcając go w mrówczan można utorować drogę do praktycznych zastosowań, choćby takich jak wytwarzanie energii w ogniwach paliwowych przy udziale tego organicznego związku. Dotychczas problemem pozostawała kwestia sprężania dwutlenku węgla prowadząca do wysokiego zapotrzebowania na energię. Według Japończyków takie ograniczenie nie występuje w przypadku ich metody.
Sposobem na ominięcie wcześniejszych problemów był wprowadzenie dwutlenku węgla do roztworu wodorowęglanu. Rozpuszczony w nich może być później użyty do tworzenia jonów mrówczanowych w wydajnych i tani sposób. Oczywiście wielkim wyzwaniem dla inżynierów było stworzenie ogniwa elektrochemicznego, które mogłoby w sposób selektywny wytwarzać jony mrówczanowe z wodorowęglanu.
Czytaj też: Nadchodzi era paliwa słonecznego. Sztuczna fotosynteza może być zbawieniem dla naszej planety
Członkowie zespołu badawczego postawili na elektrody oddzielone porowatą membraną wykonaną z estru celulozy. Dzięki temu jony wodoru powstają w obrębie jednej elektrody, by później trafić do warstwy porowatej i w niej reagować z jonami wodorowęglanowymi. Zamknięty w ten sposób gaz zostaje ostatecznie przekształcony w jony mrówczanowe na drugiej elektrodzie. W obecnej formie uzyskano 85% wydajności – wynik lepszy od osiąganych przez konkurencję i to przy ponad 30-godzinnej stabilności.