Дослідники з Іллінойського університету в Урбана-Шампейн створили пристрій, схожий на акумулятор, для вилучення CO₂ просто з повітря.
Читайте также: Assassin’s Creed Black Flag Resynced сьогодні отримає перше велике оновлення
Дослідження проводилось під керівництвом професора машинобудування та природознавчих наук Кайла Сміта спільно з науковцями Полом Роззі, Чон А Лі та Чипом Робертсом й Тимом Артуром з Північноамериканського дослідницького інституту Toyota. Замість використання тепла для поглинання та вивільнення CO₂, новий метод пропонує використання електрики та хімічних реакцій на основі води в електрохімічному пристрої.
Наразі більшість кліматологів схиляється до думки, що навіть за агресивного скорочення рівня шкідливих викидів, світ навряд чи досягне поставлених кліматичних показників без додаткового вилучення CO₂ з атмосфери. Більшість сучасних технологій вловлювання працюють точково, наприклад у димових трубах електростанцій, де викиди CO₂ дуже високі.
“Методи виявлення точкових джерел є важливими, але вони не розв’язують проблему величезної кількості CO₂, яка вже міститься в повітрі у значно менших концентраціях. Наша робота спрямована на усунення цієї проблеми”, — пояснює Кайл Сміт.
Ключовим досягненням розробки є використання спеціалізованих електродів зі стабілізованого калієм діоксиду марганцю та особливого методу переміщення заряджених частинок. У лабораторії дослідники використовують електрохімічну комірку для зміни pH сольового розчину.
Спочатку розчин стає більш лужним, що дозволяє ефективно поглинати CO₂ з повітря. На наступному етапі розчин стає менш лужним й вивільняє CO₂ в очищеному виді, готовому до зберігання або повторного використання.
Читайте также: Moss: The Forgotten Relic отримала фінальний трейлер: пригоди мишеняти Квілл виходять за межі VR:
“Інноваційність нашої роботи полягає у використанні електродів з інтеркаляцією протонів у так званій катіонно-компенсованій комірці. Така конструкція дозволяє нам працювати в лужному діапазоні, де CO₂ набагато краще розчиняється, що має вирішальне значення для практичного застосування прямого уловлювання CO₂ з повітря”, — підкреслює Кайл Сміт.
Для досягнення максимальної ефективності, дослідники звернулись до класичного термодинамічного циклу, використовуючи цикли, які застосовують інженери під час проєктування електростанцій. Команда побудувала схему циклу, з використанням концентрації розчиненого неорганічного CO₂ та іонів калію в розчині. Таким чином дослідники змогли побачити, де відбувається втрата енергії та як перепроєктувати цикл.
Хоча отримані попередні результати виявились дуже перспективними, за словами дослідників, попереду ще багато роботи, перш ніж технологію можна буде використовувати у великих масштабах. Зокрема, пристрій використовує два потоки рідини, які в ідеалі мають залишатись розділеними. Однак за реального використання під час перемикання потоків відбувається певне перемішування, яке знижує ефективність.
За словами Пола Роззі, змішування потоків залишається однією з ключових проблем. Якщо вдасться обмежити це змішування та спроєктувати систему з урахуванням цього, енергоспоживання та продуктивність значно покращаться.
Результати досліджень були опубліковані в журналі Environmental Science & Technology
Читайте также: Не лише Pixel: Xiaomi першою після Google почала розгортати стабільний Android 17
Джерело: TechXplore
