Od zanieczyszczenia do paliwa. Ta technologia może zmienić świat
Tradycyjne techniki przekształcania CO₂ w CO borykają się z wieloma trudnościami, bo wysokimi kosztami, niestabilnością materiałów, ograniczoną selektywnością i długim czasem przetwarzania, co czyni je mało praktycznymi w zastosowaniach przemysłowych. Zespół naukowców złożony ze specjalistów z Uniwersytetu Tohoku, Uniwersytetu Hokkaido oraz firmy AZUL Energy postawił sobie jednak za cel opracowanie bardziej wydajnego i opłacalnego rozwiązania, a niedawno osiągnęli ogromny sukces.
Czytaj też: Czy prąd może być naprawdę “czysty”? Podsumowali dotychczasowy wysiłek ludzkości
W swojej pracy naukowcy sięgnęli po ftalocyjaniny, czyli organiczne związki wykorzystywane m.in. jako barwniki ze względu na ich dostępność i niską cenę. Eksperymentowali z różnymi odmianami tych związków, bo zarówno bezmetalicznymi, jak i zawierającymi żelazo, kobalt, nikiel oraz miedź, nanosząc je metodą natrysku na elektrody dyfuzyjne gazu, tworząc bezpośrednie warstwy krystaliczne na ich powierzchni. Najwyższą wydajność w tym procesie testowym wykazała ftalocyjanina kobaltu, a sam proces był równie wyjątkowy, bo sprowadzał się do “natrysków”. Badacze porównują go zresztą do malowania graffiti i twierdzą, że on sam znacznie upraszcza proces przygotowania elektrody, skracając go do 15 minut. Dla porównania tradycyjne metody wymagają aż 24 godziny pracy, obejmujących mieszanie związków przewodzących z lepiszczami, suszenie i obróbkę cieplną.
Czytaj też: Czy warto kupić magazyn energii? Przedstawili twarde dane zwrotu z inwestycji
Nowa metoda wykazała imponującą stabilność, bo opracowany przez naukowców system pracował nieprzerwanie przez 144 godziny przy gęstości prądu 150 mA/cm², nie tracąc na wydajności. Oznacza to, że rozwiązanie może znaleźć praktyczne zastosowanie w przemyśle, umożliwiając ciągłą konwersję CO₂. Poprawiając efektywność i obniżając koszty procesu konwersji CO₂ do CO, technologia ta usuwa jedną z głównych przeszkód w produkcji paliw syntetycznych, a do tego może odegrać kluczową rolę w rozwoju systemów wychwytu i wykorzystania dwutlenku węgla (CCU), przekształcając szkodliwy gaz cieplarniany w cenny zasób energetyczny.
Czytaj też: Rekord w fotowoltaice. Chińczycy pokazali swój przełomowy moduł
Jednak mimo obiecujących wyników, przed wdrożeniem tego typu technologii na szerszą skalę konieczne jest rozwiązanie kilku wręcz tradycyjnych kwestii, jak na takie rozwiązania przystało. Mowa o skalowalności, czyli tym, czy metoda sprawdzi się w warunkach przemysłowych bez utraty efektywności i stabilności, zużyciu energii w porównaniu z innymi metodami oraz realnego wpływu na środowisko. Kluczowe jest bowiem to, czy powszechne stosowanie tej technologii nie wiąże się z niezamierzonymi konsekwencjami ekologicznymi?