Улавливание углерода может помочь работающим на угле предприятиям снизить выбросы парниковых газов. Но методика редко используется из-за экономической неэффективности. Разработка Национальной лаборатории Айдахо Министерства энергетики США может изменить ситуацию.
Исследователи создали эффективный процесс, превращающий захваченную двуокись углерода в сингаз, смесь H2 и СО, подходящую для изготовления топлива и других продуктов. Выводы проекта представлены в Green Chemistry, издании Королевского химического общества.
Традиционные подходы к повторному использованию CO2 включают этап восстановления, требующий высоких температур и давлений. Без этого газ не остается растворенным в воде достаточно долго, чтобы быть полезным. Разработанный НЛА процесс нацелен на решение этой проблемы за счет использования специальных жидкостей. Они повышают растворимость двуокиси углерода и позволяют напрямую вводить раствор в камеру для электрохимической конверсии в сингаз.
«Мы впервые показали, что этот продукт можно напрямую получить из собранного CO2, без необходимости дополнительного разделения», — сообщили авторы.
Процесс основан на растворителях, способных изменить полярность под действием химического агента (SPS). Свойство позволяет контролировать, на какие молекулы подействует жидкость.
Реакция по получению сингаза проводится в электрохимических ячейках. Исследователи стали проводить опыты с SPS в 2015-м. Но сначала доля водорода сильно превышала сингаз в конечных продуктах. В 2017-м команда решила эту проблему, добавив поддерживающий электролит для повышения ионной проводимости. За счет сульфата калия она выросла на 47%, что привело к большему объему сингаза. Реакция протекает при 25°С и примерно 275 кПа. Авторы надеются, что технология позволит получать сингаз из собранного CO2 в достаточных количествах для внедрения на крупные объекты.