Как CO₂ може бързо и евтино да се превърне в чисто гориво?

Политика за бисквитки

Екип от учени, ръководен от д-р Ки Йонг Ку от Отдела за изследвания на водорода към Корейския институт за енергийни изследвания (KIER), е създал водещ в света катализатор, способен да преобразува въглеродния диоксид (основен парников газ) в ключова съставка за производството на екологично гориво, споделя ScienceDaily.

Обратната реакция вода-газ (RWGS) е химичен процес, който превръща CO₂ в въглероден оксид (CO) и вода (H₂O). Това става чрез реакция с водород (H₂) в специален реактор. Полученият CO може да се комбинира с водород за създаване на синтез-газ – основен компонент за производството на синтетични горива като е-горива и метанол. Поради способността си да рециклира CO₂ в използваеми горивни съставки, RWGS се счита за обещаващ път към устойчиво производство на енергия.

Обикновено RWGS реакцията работи най-добре при температури над 800 °C. Катализатори на основата на никел се използват често, защото издържат на такива температури, но с времето губят своята производителност поради слепване на частиците, което пък намалява активната повърхност. Работата при по-ниски температури избягва този проблем, но води до образуване на нежелани странични продукти като метан, което намалява добива на CO.

За да направят процеса по-ефективен и достъпен, учените търсят катализатори, които остават активни при ниски температури. Екипът на KIER успя да разработи нов катализатор на основата на мед, който постига отлични резултати при едва 400 °C.

Новият катализатор от смесен оксид на мед, магнезий и желязо превъзхожда търговските медни катализатори, като произвежда CO 1.7 пъти по-бързо и с 1.5 пъти по-висок добив при 400 °C.

Медните катализатори имат предимство пред никеловите – те могат селективно да произвеждат само CO при температури под 400 °C, без да образуват метан. Но термичната стабилност на медта обикновено отслабва около тази температура, което води до слепване на частиците и загуба на активност.

За да реши този проблем, екипът на д-р Ку включва слоеста двойна хидроксидна структура (LDH) в дизайна. Тази структура съдържа тънки метални слоеве с водни молекули и аниони между тях. Чрез регулиране на съотношението и вида на металните йони, учените оптимизират физико-химичните свойства на катализатора. Добавянето на желязо и магнезий запълва празнините между медните частици, предотвратявайки слепването и подобрявайки устойчивостта на топлина.

Анализ в реално време с инфрачервена спектроскопия и тестове показват защо новият катализатор е толкова ефективен. Докато традиционните медни катализатори преобразуват CO₂ чрез междинни съединения (формати), новият материал преобразува CO₂ директно в CO на повърхността си, без странични реакции, които водят до метан или други продукти – запазвайки висока активност дори при 400 °C.

При 400 °C катализаторът постига добив на CO от 33.4% и скорост на образуване от 223.7 микромола на грам катализатор в секунда, като запазва стабилност над 100 часа непрекъсната работа. Това е 1.7 пъти по-висока скорост и 1.5 пъти по-висок добив от стандартните медни катализатори. В сравнение с платинени катализатори – които са скъпи, но активни – новият катализатор ги превъзхожда с 2.2 пъти по-бърза реакция и 1.8 пъти по-висок добив, което го нарежда сред най-ефективните катализатори за преобразуване на CO₂ в света.

„Технологията за хидрогениране на CO₂ при ниска температура е пробив, който позволява ефективно производство на CO с евтини и широко достъпни метали“, казва д-р Ки Йонг Ку. „Тя може да се приложи директно за производство на основни суровини за устойчиви синтетични горива. Продължаваме изследванията си, за да разширим приложението ѝ в реални индустриални условия и да допринесем за въглеродна неутралност и комерсиализация на устойчиви горивни технологии.“

Коментари

НОВ КОМЕНТАР

НАЙ-НОВО

|

НАЙ-ЧЕТЕНИ

|

НАЙ-КОМЕНТИРАНИ

Абровски: Земеделските производители от сектор „Черупкови“ са най-пазарно ориентирани
На днешната дата, 18 октомври. Имен ден празнуват Златка, Златина, Златан, Лука
Терзиев: Държавата дължи на Столична община близо 20 млн. евро за вече изпълнени проекти
САЩ предлагат възобновяване на доставките на руски газ за Европа като част от мирен план за Украйна
Кристалина Георгиева със съвет към българите: Не харчете пари, които нямате!
Икономическият и социален съвет не подкрепя предложението за намаление на бюджета на ЕС
Какво правят великите лидери, за да извлекат най-доброто от наистина умните служители
След протестите: Франция няма да бъде сплашена чрез насилие, заяви премиерът Льокорню
LinkedIn и краят на илюзията за “професионална” социална мрежа
От кариерни контакти до първа среща: LinkedIn се превръща в неочаквана платформа за запознанства
Андре Рийо се завръща в София: още едно голямо музикално преживяване с билети в More.com
9 начина да се справите с трудния шеф
Германия и Франция договориха план за спасяване на европейската автомобилна индустрия
КТ „Подкрепа" предлага данъкът върху ваучерите да бъде осигурителна вноска
Абровски: Земеделските производители от сектор „Черупкови“ са най-пазарно ориентирани
Лукс на колела: 10-те най-скъпи коли, които можете да си купите в България
Министърът на труда на Германия подаде оставка от правителствения и партийния си пост
НСТС обсъжда новите правила за минималната заплата
БДЖ засилва охраната заради надраскана с графити нова електрическа мотриса
Ставаме все по-малко: Светът навлиза в ера на демографски спад, помагат социалните мрежи и смарфоните
Монголските власти разполагат отряди на силите за сигурност в зоните с риск от нападение на мечки
12 начина да накарате шефа да ви обикнe