4 мин. чтения
5/15/2024 10:50:01 AM

Новый метод преобразования отходов углекислого газа в химические вещества высокого значения достигает снижения затрат на около 30%

Article Preview Image Команда NUS разработала композитный катализатор на основе никеля (крайний левый), который облегчает прямое преобразование углекислого газа из дымового газа в многоуглеродистые продукты с замечательной эффективностью.Кредит: Национальный университет Сингапура

Во главе с доцентом Люма Янвей из Департамента химической и биомолекулярной инженерии в Колледже проектирования и инженерии NUS, инновации исследовательской группы обеспечивает прямое преобразование CO2 из обработанного дымового газа, обычного побочного продукта промышленных процессов, в высокийСтоимость многоуглеродных (C2+) продуктов, таких как этилен и этанол, необходимое сырье для производства различных повседневных соединений, таких как пластмассы, полимеры и моющие средства.

Это продвижение не только обходит необходимость в CO2 высокой чистоты, но также эффективно перепроизводит распространенный отходы, отмечая шаг к закрытию углеродного цикла и снижая зависимость от ископаемого топлива.

Установление углерода, использование и хранение является фундаментальным процессом для устойчивого будущего, полагаясь на набор технологий, среди которых электрохимическое снижение CO2 жизненно важно.Процесс, который преобразует CO2 в ряд ценных сырье для химических веществ и топлива, традиционно требует CO2 высокой чистоты, что приводит к значительным затратам из-за энергоемкости очистки соединения из таких источников, как дымовые газы.

Кроме того, наличие примесей кислорода в дымовом газе приводит к нежелательным побочным реакциям, что значительно снижает эффективность процесса восстановления CO2.

Команда Asst Prof Prof Lum стремилась обойти эти проблемы, интегрируя дизайн катализатора с выбором электролита.В своем исследовании, которое было опубликовано в Nature Communications 26 февраля 2024 года, исследователи впервые представили новый метод разработки катализаторов с значительно повышенной эффективностью для электрохимического преобразования CO2.

Используя этот подход, они разработали никелевый катализатор, обладающий исключительными характеристиками для снижения CO2, достигая впечатляющего уровня эффективности, превышающего 99%.

В другом исследовании, которое основано на вышеупомянутом, команда NUS разработала композитную систему, последовательно наслоив этот никелевый катализатор на медную поверхность.

«Мы обнаружили, что интеграция кислых электролитов с этой композитной системой значительно подавляет нежелательные боковые реакции из примесей кислорода в дымовом газе», - пояснил профессор Asst Asst.Впечатляюще, что эта система продемонстрировала сопоставимую производительность с системами, которые используют чистый CO2 в качестве сырья.Второе исследование было опубликовано в том же журнале 9 февраля 2024 года.

Асст Профессор Лам подчеркнул потенциальное экономическое влияние их исследований: «Стоимость очистки CO2 может составлять примерно от 70 до 100 долларов США за тонну, что может составлять около 30% от затрат, связанных с конвертацией CO2 в сырье, такие как этилен, с помощью электрохимических средств. ”

«Наша новая методика демонстрирует потенциальный путь для разработки эффективных электролизаров для прямого преобразования CO2 в дымовую газ, используя простые, но эффективные стратегии проектирования электролита и катализатора для продвижения интегрированных решений по устойчивости», - добавил профессор Asst Lum.

Потенциальные последствия этого исследования выходят за рамки производства этилена и этанола.Приспосабливая систему катализатора, исследовательская эхника может быть применена для синтеза других ценных химических веществ, таких как ацетат и пропанол, которые используются при производстве повседневных продуктов, таких как клей и дезинфицирующие средства соответственно.Эта универсальность предлагает широкую платформу для преобразования отходов CO2 в разнообразные химические вещества, подчеркивая адаптивность техники к различным промышленным потребностям.

«Мы видим сильный интерес со стороны отрасли и в настоящее время ведем переговоры с некоторыми компаниями для дальнейшего продвижения этого исследования», - сказал профессор Асст Лум.«Наша цель состоит в том, чтобы повысить энергоэффективность и масштабируемость нашей системы, выходя за рамки лабораторных экспериментов в направлении разработки прототипов реакторов, которые могут применяться в промышленных условиях».

Больше информации: Bingqing Wang et al., Полевые эффекты, вызванные нанолужением, позволяют контролировать активность одноатомных электрокатализаторов, природных коммуникаций (2024).Doi: 10.1038/s41467-024-46175-1

Meng Wang и др., Кистная среда обеспечивает кислород-текутичный электросинтез многопороночных продуктов из моделируемого дымового газа, природной связи (2024).Doi: 10.1038/s41467-024-45527-1

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 📖

6G: инженеры разблокируют следующее поколение беспроводных коммуникаций

5/25/2024 · 4 мин. чтения

6G: инженеры разблокируют следующее поколение беспроводных коммуникаций

Прозрачный метаматериал для энергоэффективного регулирования в здании может очистить себя, как лист лотоса

5/25/2024 · 4 мин. чтения

Прозрачный метаматериал для энергоэффективного регулирования в здании может очистить себя, как лист лотоса