Naukowcy wykorzystali ciekłe metale, aby uzyskać węgiel z dwutlenku węgla (CO2). Jest to technologia, która może zrewolucjonizować usuwanie gazów cieplarnianych z atmosfery.
Międzynarodowy zespół naukowców działający pod patronatem Uniwersytetu RMIT w Australii rozwinął elektrokatalizator ciekłego metalu, który przekształca dwutlenek węgla w substancje stałe, w dodatku działając w temperaturze pokojowej.
Katalizator, który oparty jest na nietoksycznych stopach galu zapobiega również koksowaniu – gdzie stały węgiel przywiera do powierzchni katalizatora. Był to istotny problem w poprzednich badaniach w tej dziedzinie.
Ważnym było uzyskać taki sposób działania, aby proces mógł być przeprowadzany, mówiąc potocznie, w temperaturze pokojowej. Inne metody przygotowywania nanomateriałów węglowych wymagają zazwyczaj pracy w setkach stopni Celsiusa, co czyni je energochłonnymi i po prostu nieopłacalnymi.
Podobnie technologie, które skupiają się na skompresowaniu CO2 w stan płynny, a następnie umieszczeniu go pod powierzchnią ziemi, mają wady zarówno ekonomiczne, jak i przede wszystkim środowiskowe – w szczególności biorąc pod uwagę możliwości wycieków w miejscach składowania.
Zmniejszenie ilości dwutlenku węgla w produktach wysokiej wartości, takich jak surowce chemiczne czy paliwa, nie zatrzymuje węgla w nich na stałe. Paliwa przykładowo, kiedy są spalane, uwalniają go ponownie.
Badacz RMIT University – TorbenDeanke – twierdzi, że przekształcenie ze stanu gazowego w stan stały może być krokiem w kierunku zrównoważonego rozwoju.
“Nie możemy cofnąć czasu, uzyskiwanie węgla z dwutlenku węgla i ponownie go zakopywanie, to trochę jak przekręcanie licznika w samochodzie”, mówi naukowiec.
W RMIT University Daeneke oraz Dorna Esrafilzadeh opracowali technikę, która przekształca CO2 w trwały węgiel. W celu osiągnięcia tego rezultatu został zaprojektowany ciekły katalizator o specyficznych właściwościach warstwy powierzchniowej, dzięki którym jest niezwykle wydajny w przewodzeniu elektryczności, jednocześnie chemicznie aktywuje powierzchnię.
Dwutlenek węgla rozpuszcza się w zlewce wypełnionej cieczą przygotowaną do elektrolizy wraz z niewielką ilością ciekłego metalu, który jest następnie ładowany prądem elektrycznym. Dwutlenek węgla powoli zamienia się w stałe “płatki” węgla, które naturalnie odrywają się od powierzchni ciekłego metalu, umożliwiając ciągłą produkcję stałego węgla.
Esrafilzadeh twierdzi, że otrzymany węgiel może być wykorzystywany również jako elektroda. “Efektem ubocznym tego procesu jest fakt, że węgiel może przechowywać ładunek elektryczny, stając się superkondensatorem, więc może mieć potencjalne zastosowanie w przyszłych samochodach”, mówi naukowiec. “W procesie produkuje się również paliwo syntetyczne, też jako produkt uboczny i może mieć ono zastosowania przemysłowe”.
Deaneke podkreśla, że wciąż wiele pracy stoi przed zespołem składającym się z naukowców z Australii, Stanów Zjednoczonych Chin oraz Niemiec, jednakże obecnie uzyskane rezultaty są pierwszym krokiem do zapewnienia stałego składowania węgla, a przede wszystkim dają możliwość pozytywnego wpłynięcia na efekty gazów cieplarnianych.
Daje to pewną nadzieję, prawda?
Źródło: Nature Communications, Cosmos Magazine Grafika: MILASPAGE/GETTY IMAGES
