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

ОЩЕ ОТ КАТЕГОРИЯТА
Как CO₂ може бързо и евтино да се превърне в чисто гориво?
Лъчезар Петров, изпълнителен директор на SESAME: Силните партньорства не се измерват само с популярност, а със стойността, която създават

НАЙ-НОВО

|

НАЙ-ЧЕТЕНИ

|

НАЙ-КОМЕНТИРАНИ

Египет строи нов град на брега на Средиземно море със ситема от лагуни и басейни
САЩ обявиха награда за информация, свързана с ядрената програма на Иран
Кои градове в Европа са най-евтини и кои най-скъпи за романтична среща?
Започна гласуването за избор на членове на ВСС от професионалната квота на съдиите
Илин Димитров: Фокусът ни е да търсим среден и висок клас туристи
Неизвестно за известните: Досадно гостуване и надпис на огледало развалят приятелство между Андерсен и Дикенс
Хърватия отчита ръст на посещенията на чуждестранни круизни кораби
Времето: Слънчево, но ветровито
Таксите на ЕС върху евтини пратки от Shein и Temu може да донесат 6 млрд. евро в бюджета
Манолова: Търговци системно нарушават закона, като слагат различни надценки на сходни продукти
LinkedIn и краят на илюзията за “професионална” социална мрежа
Гюров: Време е за обединение, а не за разделение
Бързи кредити от Ferratum без трудов договор
Убиецът на бащата на Илияна Йотова поиска помилване от нея
Ученици от Немската гимназия и доброволци от SOFia HELPers посетиха приюта за кучета в с. Сеславци
Какво наистина мислят другите за вас?
Може ли да се разсрочи плащането на вноска по бърз кредит?
За първи път: Учение с 2800 войници от „коалицията на желаещите“ ще се проведе в Полша
Новата притча за моркова и тоягата
Петър Витанов: В петък ще бъде представен бюджетът за следващата година
Правителството одобри поетапно увеличение на прага за регистрация по Закона за ДДС
Bosch създава подразделение за полупроводници от януари 2028 г.
Руската централна банка е поискала съдебен изпълнител да влезе в белгийския депозитар "Юроклиър"
Почина известният скулптор и политик Вежди Рашидов
Охраната на създателя на ChatGPT е четири пъти по-скъпа от заплатата му