3 мин. чтения
8/31/2023 11:59:03 AM

Исследователи разрабатывают новый способ улавливания и переработки углекислого газа из промышленных выбросов

Article Preview Image Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain

Улавливание углерода — многообещающий метод, помогающий замедлить изменение климата.При таком подходе углекислый газ (CO2) улавливается до того, как он выйдет в атмосферу, но этот процесс требует большого количества энергии и оборудования.Теперь исследователи, сообщающие в ACS Central Science, разработали систему улавливания с использованием электрохимической ячейки, которая может легко захватывать и выделять CO2.Устройство работает при комнатной температуре и требует меньше энергии, чем традиционные системы улавливания углерода на основе аминов.

Многие отрасли обращаются к электрификации, чтобы помочь сократить выбросы углекислого газа, но этот метод подходит не для всех секторов.Например, CO2 является естественным побочным продуктом производства цемента и, таким образом, сам по себе является основным источником выбросов.

Избыточный газ можно улавливать с помощью технологий улавливания углерода, которые обычно основаны на использовании аминов, которые помогают «очистить» загрязнитель путем химического связывания с ним.Но для этого также требуется много энергии, тепла и промышленного оборудования, которое при этом может сжигать еще больше ископаемого топлива.

Улавливание углерода само по себе может быть электрифицировано с помощью электрохимических элементов, и эти устройства могут питаться от возобновляемых источников энергии.Итак, Фанг-Ю Куо, Сунг Ын Джернг и Бетар Галлант хотели разработать электрохимический элемент, который мог бы легко и обратимо улавливать CO2 с минимальными затратами энергии.

Команда сначала разработала электрохимическую ячейку, которая могла как улавливать, так и высвобождать выделяемый углерод, «раскачивая» положительно заряженные катионы через жидкий амин, растворенный в диметилсульфоксиде.Когда ячейка разряжалась, сильный катион Льюиса взаимодействовал с карбаминовой кислотой, выделяя CO2 и образуя карбаматамин.Когда процесс был обращен вспять и ячейка заряжалась, катион удалялся, и клетка могла захватывать CO2 и в процессе реформировать карбаминовую кислоту.

Исследователи оптимизировали процесс ионного качания с помощью комбинации ионов калия и цинка.В прототипе ячейки они использовали эти два иона в качестве основы для катода и анода ячейки.Эта ячейка требовала меньше энергии, чем другие ячейки, работающие на тепле, и была конкурентоспособна с другими электрохимическими ячейками в первоначальных экспериментах.Кроме того, они проверили долговременную стабильность устройства и обнаружили, что почти 95% его первоначальной емкости сохраняется после нескольких циклов зарядки и разрядки, что продемонстрировало работоспособность системы.

Исследователи говорят, что эта работа показывает, что электрохимическая альтернатива возможна и может помочь сделать технологии непрерывного улавливания-высвобождения CO2 более практичными для промышленного применения.

Больше информации: Фанг-Ю Куо и др., Процесс катионного колебания двух солей для электрохимического разделения CO2, ACS Central Science (2023).DOI: 10.1021/accentsci.3c00692

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Микро оптический спектрометр работает через видимый спектр с разрешением 5 нм

7/21/2024 · 3 мин. чтения

Микро оптический спектрометр работает через видимый спектр с разрешением 5 нм

Фреймворк для объединения ИИ и человеческого интеллекта для безопасности процессов

7/21/2024 · 3 мин. чтения

Фреймворк для объединения ИИ и человеческого интеллекта для безопасности процессов