Jei norime sustabdyti klimato šiltėjimą, jau nepakanka vien tik sumažinti anglies dioksido išmetimus – turime aktyviai šį teršalą surinkti iš atmosferos. Tad Ulsan’o nacionalinio mokslų ir technologijų instituto bei Sakartvelo technologijų instituto mokslininkai sukūrė naują sistemą, kuri iš atmosferos surenka anglies dioksidą ir gamina elektrą bei labai naudingą vandenilio kurą.
Jei norime sustabdyti klimato šiltėjimą, jau nepakanka vien tik sumažinti anglies dioksido išmetimus – turime aktyviai šį teršalą surinkti iš atmosferos. Tad Ulsan’o nacionalinio mokslų ir technologijų instituto (UNIST) bei Sakartvelo (Gruzijos) technologijų instituto mokslininkai sukūrė naują sistemą, kuri iš atmosferos surenka anglies dioksidą ir gamina elektrą bei labai naudingą vandenilio kurą.
„Hybrid Na-CO2“ sistemos veikimo schema / © UNIST
Naujasis įrenginys, kurį mokslininkų komanda vadina „Hybrid Na-CO2“ sistema, iš esmės yra didelė skystoji baterija.
Natrio metalo anodas įterpiamas į organinį elektrolitą, o katodas yra vandeniniame tirpale. Ir du skysčiai yra atskiriami specialia NASICON membrana.
Kai CO2 yra įleidžiamas į vandeninį elektrolitą, jis reaguoja su katodu ir taip tirpalą rūgština bei tuo pačiu generuoja elektros energiją bei sukuria vandenilį.
Bandymai parodė, kad CO2 konversijos efektyvumas siekia 50 % ir pati sistema buvo pakankamai stabili, kad galėtų veikti daugiau nei 1000 valandų ir nebūtų užfiksuoti elektrodų pažeidimai.
Skirtingai nuo kitų sistemų tipų, „Hybrid Na-CO2“ įrenginys veikimo metu neišleidžia dalies CO2 į aplinką. Tad likusi pusė CO2 yra surenkama iš elektrolito, kuriame ji nusėda paprastos sodos pavidalu.
„Anglies dioksido surinkimo, panaudojimo ir sekvestracijos (CCUS) technologijos neseniai sulaukė didelio pasaulinio susidomėjimo, kaip vienas iš galimų klimato kaitos sprendimo būdų“, – sako tyrimo vadovas, profesorius Guntae’as Kim’as. „Šios technologijos pagrindas yra lengva chemiškai stabilių CO2 molekulių konversija į kitas medžiagas. Mūsų nauja sistema išsprendė šią problemą, panaudojus CO2 ištirpinimo mechanizmą.“
Ši „Hybrid Na-CO2“ sistema tikrai nėra vienintelė anglies dioksido surinkimo sistema. Tačiau dar reikia įsitikinti ar tokios technologijos gali būti pakankamai praktiškos, naudojant jas dideliu mastu. Koks realus būtų jų poveikis.
Pavyzdžiui, „Climeworks“ tiesioginė oro surinkimo sistema šiuo metu turbūt yra viena iš perspektyviausių, tačiau per metus ji pašalina iš atmosferos tik 150 tonų CO2. Atrodo gal ir neblogai, tačiau palyginus su kasmetiniu viso pasaulio CO2 išmetimu į atmosferą, kuris siekia 40 milijardų tonų, tokios sistemos darbas primena bandymą išgelbėti skęstantį Titaniką su plastikiniu puodeliu. Akivaizdu, kad tokios sistemos turi būti žymiai didesniu mastu išplėtotos, jei norime pajusti apčiuopiamą naudą.
Kalbant apie „Hybrid Na-CO2“ sistemą, jos kūrėjai yra įsitikinę, kad dar yra užtektinai galimybių patobulinti praktiškai kiekvieną sistemos komponentą.
Ir akivaizdu, jog tokios sistemos nauda nėra vien tik CO2 surinkimas iš atmosferos, bet tuo pačiu gaminama elektros energija ir vandenilio kuras, kuris galėtų būti panaudotas automobiliams ir kitam, vandenilio kurui pritaikytam, transportui.
Tokios sistemos išplėtojimas ir pritaikymas masiniam naudojimui suteiktų sunkiai išmatuojamą naudą visomis prasmėmis – tiek energetiniu ir aplinkosauginiu, tiek ir technologiniu bei ekonominiu aspektu. Tačiau iki to mokslininkams dar teks nemažai nuveikti.
Plačiau su tyrimų rezultatais galite susipažinti „iScience“.
