Już samo to zasługuje na uwagę, a im dalej w las, tym robi się ciekawiej. Konstrukcja opracowana przez inżynierów z Wielkiej Brytanii cechuje się bowiem niebywałą zdolnością: im dłużej działa, tym bardziej zyskuje na wydajności. Jak to możliwe i jakie korzyści płyną z wdrożonej technologii? Możemy się tego dowiedzieć z artykułu zamieszczonego w ACS Applied Energy Materials.
Czytaj też: Nowy stan skupienia materii odkryty w warstwach grafenu. Naukowcy są zdumieni
Nowa konstrukcja składa się z mikrocząsteczek cyny ułożonych na nanoteksturalnej strukturze węglowej. Takie urządzenie wykorzystuje dwutlenek węgla, aby wytwarzać mrówczan, który ma szereg zastosowań w przemyśle. O ile większość zwykle stosowanych katalizatorów z upływem czasu ulega degradacji, tak ten nie tylko nie doświadcza tego zjawiska, ale wręcz zyskuje na przydatności. Jak to możliwe? Wszystko przez rozkład na mniejsze nanocząsteczki cyny, dzięki czemu rośnie wydajność.
Za dokonanymi postępami stoją przedstawiciele Uniwersytetu w Nottingham i Uniwersytetu w Birmingham. Opracowane przez nich rozwiązanie powinno zyskać na popularności, ponieważ technologie pochłaniania i przekształcania dwutlenku węgla są obecnie wyjątkowo potrzebne. Związek ten jest przecież głównym gazem cieplarnianym, dlatego jego usuwanie z atmosfery – bądź niedopuszczanie, aby tam trafił – jest na wagę złota.
Katalizator zaprojektowany przez naukowców z Wielkiej Brytanii zmienia dwutlenek węgla w mrówczan, który można wykorzystać w przemyśle na wiele różnych sposobów
Elektrokataliza sprawdza się w tym zakresie wyjątkowo dobrze, gdyż pozwala na prowadzenie reakcji z udziałem dwutlenku węgla oraz wody. Jednym z produktów całego procesu jest mrówczan, który stosuje się obecnie między innymi w syntezie chemicznej polimerów, produktów farmaceutycznych czy klejów. Istotną rolę w funkcjonowanie brytyjskiej konstrukcji okazał się nowy typ elektrody węglowej, która zawiera grafityzowane nanowłókna o teksturze nanoskalowej.
Czytaj też: Amerykańska technologia to święty Graal elektrochemii. Usuwa dwutlenek węgla, a dostarcza paliwa
W celu oceny wydajności takiego urządzenia mierzy się prąd elektryczny pobierany przez reagujące cząsteczki dwutlenku węgla. W przypadku konwencjonalnych katalizatorów dochodzi do stopniowej degradacji, a w konsekwencji – spadku wydajności. Tutaj jest jednak inaczej, ponieważ prąd przepływający przez cynę na nanoteksturalnym węglu wzrastał nieprzerwanie przez 48 godzin. W ostatecznym rozrachunku produktywność wzrosła o współczynnik 3,6 przy zachowaniu niemal 100% selektywności.