Науковці з Нанкінського університету у Китаї розробили іноваційний пристрій, що дозволяє отримати 98% кисню з СO2.
За їхніми словами, нова технологія ефективно розщеплює СO2 на вуглець та кисень і може бути перспективною для використання в екстремальних умовах, таких як підводне середовище, або навіть на Марсі. Новий пристрій не потребує дотримання сурових умов тиску та температури, як зазвичай при подібних реакціях.
«Якщо необхідна потужність надходить з відновлюваної енергії, цей метод прокладає шлях до вуглецевої нейтральності. У той же час це практичний, керований метод виробництва кисню з CO2 з широким потенціалом застосування — від дослідження Марса та постачання кисню для скафандрів до підводного життєзабезпечення, дихальних масок, очищення повітря в приміщеннях і обробки промислових відходів», — підкреслюють розробники.
Науковці протягом довгих років намагались відтворити процес фотосинтезу, який використовують рослини для перетворення CO2 на кисень та глюкозу за посередництва атомів водню. Вчені з Нанкінського університету у співробітництві з колегами з Університету Фудань запропонували нову технологію прямого розщеплення вуглекислого газу на вуглець та кисень. Їхня технологія передбачає використання замістю водню літію.
Пристрій складається з газового катоду з нанорозмірним каталізатором з рутенію та кобальту та металевого літієвого аноду. CO2 поступає у катод і проходить 2 ступені електрохімічного відновлення за участю літія. На першому етапі CO2 вступає у реакцію з літієм, внаслідок чого утворюється карбонат літію (Li2CO3). Після цього карбонат літію розкладається на оксид літію і вуглець.
У процесі електрокаталітичного окислення оксид літію перетворюється в іони літію і вивільняє кисень у якості побічного продукту. Ефективність пристрою складає до 98,6% чистого кисню на виході.
«Використання оптимізованого каталізатора RuCo забезпечує дуже високий вихід кисню, понад 98,6 відсотка, що значно перевищує ефективність природного фотосинтезу», — підкреслюють розробники.
При цьому перспективна технологія здатна перетворювати на кисень не лише вуглекислий газ, а й цілу низку змішаних газів, включно із тими, що присутні у промислових викидах, суміш вуглекислого газу з киснем та подібні до тих, що містяться в атмосфері Марса. Переважну частку розрідженної марсіанської атмосфери становить CO2, тиск якого складає менше одного відсотка атмосферного тиску Землі.
У рамках моделювання з розщеплення CO2 у схожих умовах дослідники створили суміш газів з аргону та вкрай низької концентрації CO2 (менше 1%). Однак інформації про кількість утвореного кисню за результатами випробування у подібних умовах дослідники не надали.
Людей на Марсі чекають токсичні пилові бурі, наслідки яких важко лікувати, — дослідження
Результати дослідження опубліковані у журналі Angewandte Chemie
Джерело: Interesting Engineering
Повідомити про помилку
Текст, який буде надіслано нашим редакторам: