Если мы хотим предотвратить глобальные климатические изменение, то недостаточно просто сократить выбросы углекислого газа — нам необходимо еще и активно очистить атмосферу Земли. Вдохновленные ролью океана в качестве естественного поглотителя углерода, ученые из Технологического университета штата Джорджия и Ульсанского национального института науки и техники разработали гибридную систему, которая непрерывно вырабатывает электрическую энергию и водород в ходе реакции конверсии СО2 в течение 1000 часов посредством гидратации. То есть очищает океаны, вырабатывая энергию.


«Технологии захвата, утилизации и изоляции углекислого газа начали недавно привлекать большое внимание, поскольку служат методом предотвращения глобальных климатических изменений, — говорит профессор Ким Гунтэ. — Ключ к этой технологии — простая конверсия химически стабильных молекул СО2 в другие материалы. Наша новая система решила эту проблему благодаря механизму гидратации».




Большая часть эмиссии СО2 абсорбируется в океане и превращается в кислую среду. Ученым пришла в голову идея расплавить СО2 в воде, чтобы запустить электрохимическую реакцию. Если кислотность повышается, растет и число протонов, которые, в свою очередь, повышают возможность привлечения электронов. Если на основании этого явления создать батарею, электричество будет вырабатываться параллельно с удалением СО2.

Новое устройство, которое команда называет гибридной системой Na-CO2, представляет из себя большую жидкую батарею. Металлический анод натрия помещается в органический электролит, а катод содержится в водном растворе. Эти две жидкости разделены натриевой мембраной Super Ionic Conductor ( NASICON ).

Гибридная система Na-CO2, как и топливный элемент, состоит из катода из металлического натрия, сепаратора и анода. Катализатор находится в воде и соединен свинцовым проводом с катодом. Когда СО2 вводится в воду, реакция запускается, СО2 удаляется, и возникает электричество и Н2. КПД конверсии составляет 50%.

Новый 190,5 сантиметровый (75 дюйм) сенсорный экран от Dell заменит школьную доску

В ходе испытаний команда обнаружила, что эффективность преобразования CO2 составляет 50 процентов, а система оказалось достаточно стабильной, чтобы работать более 1000 часов без какого-либо повреждения электродов. В отличие от других конструкций, он не выделяет СО2 в виде газа при нормальной работе — вместо этого оставшаяся половина СО2 была извлечена из электролита в виде обычной пищевой соды.