Ученые из Школы химической инженерии Университета Квинсленда вместе с коллегами из университетов по всему миру нашли способ эффективно превратить углекислый газ в кислород и твердый углерод.
Авторы использовали опытную установку объемом два литра — в ее основе лежат физико-химические процессы, связанные с пропусканием углекислого газа через галлий — это легкий металл, плавящийся при температуре около 30 °C. В смесь добавляют этот металл в жидкой форме, а также его наночастицы. Помимо этого, в составе есть серебряные стержни нанометровых размеров.
Далее, по словам авторов, смесь активно перемешивают, в результате образуются трибоэлектрохимические реакции.
Исследователи заявляют, что их установка в течение месяца стабильно производила 100 мл C ежеминутно. На превращения тонны CO2 в чистый кислород и твердый углерод потребовалось всего 230 кВт·ч электричества, это примерно $100.
Разработчики отмечают, что их установка работает с 92% эффективностью. По результатам ее работы углерод образуется в смеси в виде хлопьев и всплывает на поверхность, откуда его легко убрать.
Вот здесь бы как раз применить расплавление галлия солнечной энергией, тогда бы не понадобилась электоэнергия. Фактически это был бы солнечный фотосинтез угля из углекислого газа вместо бычм его в шахтах!
****************
Инженеры из Федерального института технологии ETH Zurich продемонстрировали систему, которая может производить топливо из солнечного света и воздуха. Устройство улавливает углекислый газ и воду из атмосферы и использует солнечную энергию для преобразования ее в жидкое топливо.
Система состоит из трех блоков — первый улавливает воздух, второй отвечает за солнечную энергию, третий — за преобразование газа в жидкость. Первая секция всасывает окружающий воздух и использует адсорбцию для удаления из него углекислого газа и воды. Затем они поступают во второй блок, где солнечная энергия используется для запуска химических реакций.
Параболический концентратор фокусирует солнечный свет, создавая температуру 1500 °C. Внутри специального реактора находится керамическая конструкция из оксида церия, которая поглощает кислород из поступающего CO₂ и воды, производя водород и оксид углерода. Они преобразуются в вещество, которое в итоге превращается в жидкое углеводородное топливо, такое как керосин или метанол.
Чтобы проверить концепцию, исследователи установили небольшую экспериментальную систему мощностью 5 кВт на крыше здания. Работая семь часов в день на прерывистом солнечном свете, устройство произвело 32 мл метанола за день. Это не так уж и много, но ученые подчеркивают, что концепцию можно расширить до промышленных и коммерческих масштабов.
Исследование публикует журнал Nature.