Прорыв в материаловедении: новый способ преобразования углекислого газа в экологически чистое топливо | Gearmix
11.01.2016 11:27
Источник перевод для gearmix ()

Новая технология позволяет преобразовать парниковые газы, вызывающие потепление на планете, в экологически чистое топливо.

landscape-1452114720-emissions

Группа специалистов по материаловедению во главе с учёным Шань Гао из Национальной лаборатории естественных наук Китая получила новый материал, который преобразовывает углекислый газ в полностью сгорающее экологически чистое топливо под названием формиат. Они использовали процесс электролитического восстановления с небольшим потреблением электроэнергии. Новый материал представляет собой многослойный сплав толщиной в четыре атома из металлического кобальта и молекул оксида кобальта. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

«Это настоящий прорыв фундаментальной науки, — говорит инженер-химик из Калифорнийского технологического института Картиш Мантирам, который также занимается изучением электровосстановления углекислого газа. – Конечно, потребуется много времени на создание устройства, пригодного для успешного коммерческого использования. Но даже на данном этапе развития по всем показателям эта технология выглядит очень перспективной».

В течение многих десятилетий, говорит Мантирам, учёные работали над созданием различных материалов, способных с помощью электроэнергии катализировать углекислый газ в различные виды топлива. Но все эти разработки сталкивались с одними и теми же проблемами, не позволявшими технологии выйти из стен лаборатории.

«Одним из препятствий было то, что мы называем «перенапряжением» — сколько дополнительной энергии нужно потратить, чтобы запустить процесс, — говорит он.  – Обычно все стремятся снизить насколько возможно эти энергетические затраты. Но когда снижали перенапряжение, то оказалось, что реакция преобразования CO2 в формиат значительно замедлялась». В отличие от этого, говорит учёный, новый материал при низком перенапряжении обеспечивает высокую производительность и стабильность процесса получения формиата. «Это очень сложная задача найти материал, который удовлетворяет всем этим трём ограничениям», — говорит он.

На молекулярном уровне новый материал работает следующим образом: под воздействием электрического импульса он начинает взаимодействовать с проходящими через него молекулами СО2. Атом водорода (который имеет один электрон и один протон) прикрепляется к атому углерода в молекуле СО2. Когда это происходит, лишний электрон попадает в один из атомов кислорода в молекуле двуокиси углерода. Благодаря этому — СО2 становится CHOO или формиатом.

Теперь учёным необходимо разработать способы применения нового материала для коммерческих целей, которые позволят повторно использовать углекислый газ, собранный на существующих электростанциях, которые часто сбрасывают его в пустые подземные скважины. 1


ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Понравилась статья?
Поделись с друзьями!

x

Comments are closed.