Диоксид углерода превратят в топливо

В настоящее время одна из основных проблем, препятствующих реализации проектов по преобразованию СО ₂ в СО, – потребность в большом количестве энергии, необходимой для запуска реакции. Процесс может быть экономически выгодным лишь в ограниченном числе случаев. К примеру, компания Carbon Recycling International использовала геотермальную энергию для своего предприятия по производству метанола из растительного сырья и диоксида углерода, назвав полученный продукт Vulcanol.

Но поскольку вулканы распространены не повсюду, ученые предложили новую эффективную каталитическую систему для электрохимического преобразования углекислого газа в богатые энергией продукты. В издании Nature Communications описано, как ученые смогли усовершенствовать известный процесс превращения диоксида углерода в окись углерода, которая затем может быть использована для изготовления синтетического топлива, с помощью катализаторов, содержащих серебро, – они предложили применять вместо серебра относительно недорогие гетероатомные нановолокна углерода на основе полиакрилонитрила.

Помимо возросшей экономической эффективности увеличилась и скорость процесса. Впрочем, он все еще очень медленный. Однако, как пояснил прессе профессор машиностроения в Университете штата Иллинойс в Чикаго Амин Салехи-Коджин, возглавлявший исследования, работы все еще находятся в ранней стадии. Помимо того, что необходимо производство большего числа катализаторов, нужно еще найти способ включить их в мембрану, которая поможет сохранять их характеристики стабильными в течение длительных периодов времени, а это потребует промышленных партнеров.

Среди идей, которые сейчас отрабатываются учеными, есть и включение катализаторов в «искусственный лист». В настоящее время энергия солнца собирается панелями и затем направляется для процесса преобразования диоксида углерода. «Искусственный лист», изобретенный профессором MIT Дэниэлом Носерой, представляет собой солнечный элемент с парой недорогих катализаторов, изготовленных из кобальта и никеля, которые расщепляют воду на кислород и водород.

Лист состоит из светособирающего слоя, который помещен между пленками. На последних и происходит процесс генерации кислорода и водорода. Если поместить лист в воду и пустить туда солнечный свет, то на нем постепенно образуются пузырьки — это и есть выделяющийся водород. Его можно собрать, а затем использовать, например, в топливных элементах для того, чтобы генерировать электричество. Погруженный в воду метровый «лист» может производить достаточное количество водорода для снабжения электричеством небольшого дома в развивающейся стране.

В случае с получением топлива из диоксида углерода предполагается, что «лист» будет поглощать энергию солнца и использовать ее непосредственно для запуска химической реакции, вместо того чтобы сначала преобразовывать ее в электроэнергию.