Метод электролиза превращает CO2 в этилен

Исследователи изучают возможность преобразования двуокиси углерода в этилен в течение нескольких лет, но считается, что подход группы UIC был первым, позволившим добиться почти 100-процентного использования двуокиси углерода для производства углеводородов. Их система использует электролиз для преобразования захваченного газообразного диоксида углерода в этилен высокой чистоты с другими видами топлива на основе углерода и кислородом в качестве побочных продуктов. Выводы опубликованы в  Cell Reports Physical Science .

По данным UIC , этот процесс может преобразовать до шести метрических тонн углекислого газа в одну метрическую тонну этилена, перерабатывая почти весь захваченный углекислый газ. Кроме того, система работает на электричестве, а использование возобновляемых источников энергии может сделать процесс углеродно-отрицательным.

По словам руководителя исследования Минеша Сингха, подход команды превосходит цель по нулевому выбросу углерода в других технологиях улавливания и преобразования углерода за счет сокращения общего объема выбросов углекислого газа в промышленности.

Предыдущие попытки преобразования двуокиси углерода в этилен основывались на реакторах, производящих этилен в потоке исходных выбросов двуокиси углерода. В этих случаях всего 10% выбросов CO2 обычно преобразуется в этилен. Этилен позже должен быть отделен от диоксида углерода в энергоемком процессе, часто с использованием ископаемого топлива.

В подходе UIC электрический ток проходит через ячейку, половина которой заполнена захваченным углекислым газом, а другая половина — раствором на водной основе. Наэлектризованный катализатор втягивает заряженные атомы водорода из молекул воды в другую половину блока, разделенную мембраной, где они соединяются с заряженными атомами углерода из молекул углекислого газа, образуя этилен.

Производство этилена — органического соединения, используемого для производства пластиковых изделий и химикатов, — занимает третье место в мире по выбросам углерода после аммиака и цемента.

Этилен обычно получают путем крекинга с водяным паром, процесса, требующего большого количества тепла. Крекинг производит около 1,5 метрических тонн выбросов углерода на тонну произведенного этилена. В среднем производители производят около 160 миллионов тонн этилена в год, что приводит к выбросам более 260 миллионов тонн углекислого газа во всем мире.

В дополнение к этилену ученые UIC смогли производить другие богатые углеродом продукты, полезные для промышленности, с помощью своего подхода к электролизу. Сообщается также, что они достигли очень высокой эффективности преобразования солнечной энергии, преобразовывая 10 процентов энергии от солнечных панелей непосредственно в выход углеродных продуктов, что превышает современный стандарт в два процента. Для всего производимого ими этилена эффективность преобразования солнечной энергии составляла около четырех процентов, что примерно соответствует скорости фотосинтеза.

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com