Pasaulyje kol kas matyti mažai ekonominių iniciatyvų, kaip surinkti anglies dioksidą iš gamyklų ištraukiamųjų ventiliatorių ar tiesiai iš oro, tačiau mokslininkai iš George`o Washingtono universiteto ir Vanderbilto universiteto ėmėsi būtent tokių pastangų: iš šių dujų jie gamina medžiagas dideliu efektyvumu pasižyminčioms baterijoms.
Pasaulyje kol kas matyti mažai ekonominių iniciatyvų, kaip surinkti anglies dioksidą iš gamyklų ištraukiamųjų ventiliatorių ar tiesiai iš oro, tačiau mokslininkai iš George`o Washingtono universiteto ir Vanderbilto universiteto ėmėsi būtent tokių pastangų: iš šių dujų jie gamina medžiagas dideliu efektyvumu pasižyminčioms baterijoms, rašo technologyreview.com.
Šis naujas procesas ne tik yra pigesnis už egzistuojančias technologijas, skirtas masinei anglies nanovamzdelių gamybai, bet ir gali tapti kovos priemone prieš klimato kaitą, tvirtina jie. Norint pastebimai sumažinti taršą, rinkti ir izoliuoti anglies dioksidą yra brangu. Be to, tokio metodo efektyvumas nėra įrodytas. Anglies surinkimo ir saugojimo (CCS) technologijų diegimas gerokai atsilieka nuo terminų, jeigu joms ketinama priskirti vaidmenį, kurį, kaip teigia neseniai Paryžiaus klimato susitarimą pasirašiusios šalys, jos galėtų atlikti. Stokojant tokios klimato politikos kaip leistinų normų ir pardavimo sistema ar anglies mokesčiai, tokia ekonomika tiesiog neveikia.
Tačiau tai gali pasikeisti, jeigu šios dujos būtų paverstos vertingu produktu. Mokslininkai jau yra išradę metodus, kurie leidžia iš anglies dioksido gaminti tokį skystą kurą kaip metanolis, tačiau šie produktai yra palyginus mažaverčiai. Turint galvoje šiandienę baterijų kainą, dėl naujojo metodo vienas kilogramas anglies dioksido tampa šešis kartus vertingesnis, negu tas, kuris paverčiamas metanoliu, sako G. Washingtono universiteto chemijos profesorius Stuartas Lichtas. Plačiai naudojamus grafito anodus pakeitus anglies nanovamzdeliais, padidėtų baterijų energijos saugojimo talpa. Per bandymus laboratorijoje S. Lichtas su savo kolegomis parodė, kad pagal jų metodą pagaminti nanovamzdeliai šiek tiek padidino mažų ličio jonų baterijų talpą ir beveik keturis kartus padidino natrio jonų baterijų – kylančios energijos saugojimo technologijos – talpą.
Naujieji rezultatai gaunami pasitelkus pamatinį procesą, kurį S. Lichtas pristatė praėjusiais metais. Jis yra paremtas lydytu ličio karbonatu ir ličio oksidu. Ličio oksidas, kuris išlydomas ličio karbonate, jungiasi su anglies dioksidu, sudarydamas dar daugiau ličio karbonato. Kai per du elektrodus, įmerktus į lydytą ličio karbonatą, paleidžiama įtampa, elektrocheminės reakcijos metu susidaro deguonis ir grynas anglies nanopluoštas.
Energija gaunama iš sistemos, kurią S. Lichtas sukūrė koncentruotai Saulės energijai, naudojančiai tiek infraraudonuosius Saulės spindulius, tiek regimą šviesą. Šiuo atveju mokslininkų grupė, vadovaujama S. Lichto ir Vanderbilto universiteto mechaninės inžinerijos profesoriaus Cary Pinto, pasistengė labiau kontroliuoti šį procesą. Koreguodami įvairius parametrus, jie išgavo anglies nanovamzdelius, kurie yra tiksliai pritaikyti anodams ličio jonų ir natrio jonų baterijose, teigė C. Pintas. Per bandymus laboratorijoje baterijos su naujaisiais anodais išliko stabilios per daugelį įkrovimo ciklų.
S. Lichtas taip pat pasiūlė dizainą, leidžiantį šią sistemą įrengti prie gamtinių dujų elektrinės, kur ji surinktų didelį kiekį anglies dioksido ir paverstų jį anglies nanovamzdeliais bei grynu deguonimi. Deguonį būtų galima naudoti tolesniam deginimui, o pati elektrinė neišmestų į aplinką jokio anglies dioksido, teigia S. Lichtas. Ateityje, S. Lichto teigimu, mokslininkų grupė ketina pademonstruoti, kokiu įspūdingu stiprumu pasižymi anglies nanovamzdeliai, sudaryti iš kieto anglies nanopluošto ir tuščiavidurių vamzdelių. „Galvojame, kad iš šių medžiagų galbūt galėtume pagaminti ir baterijų korpusus, arba, dar geriau, automobilių kėbulus“, – sakė S. Lichtas.
