Australijscy naukowcy poinformowali, że udało im się opracować opłacalną metodę przekształcenia gazowego dwutlenku węgla w węgiel stały. Nowa technika może okazać się dobrym sposobem bezpiecznego i trwałego usuwania gazów cieplarnianych z atmosfery.
Nowa technologia opracowana w Australii na Uniwersytecie RMIT może być tym, czego właśnie nam potrzeba w walce ze zmianami klimatycznymi. Zwłaszcza w obliczu coraz częstszych doniesień o anomaliach i katastrofach klimatycznych. Choć badania nad znalezieniem skutecznej, opłacalnej i dającej zastosować się na wielką skalę metody wyciągania dwutlenku węgla z atmosfery trwają od lat, to do tej pory uczeni nie znaleźli odpowiedniego rozwiązania. Być może właśnie to zaproponowane przez Australijczyków okaże się przełomem.
Do przekształcenia dwutlenku węgla z powrotem w węgiel stały naukowcy wykorzystali metale ciekłe. Nowa technika może funkcjonować w temperaturze pokojowej, a do tego proces jest wydajny i skalowalny. Dodatkową korzyścią jest to, że węgiel może utrzymywać ładunek elektryczny, stając się superkondensatorem, dzięki czemu mógłby potencjalnie zostać wykorzystany do innych celów.
Nowa metoda została opisana na łamach pisma „Nature Communications”.
Obecne technologie wychwytywania i składowania dwutlenku węgla koncentrują się na sprężaniu CO2 do postaci ciekłej, przenosząc go do odpowiedniego miejsca pod ziemią. Ale zastosowanie to ma wiele wad. Przede wszystkim chodzi o wyzwania inżynieryjne oraz o ochronę środowiska przed potencjalnymi wyciekami z magazynów.
Ale lista sposobów, jakimi można poradzić sobie z dwutlenkiem węgla jest długa – od wspomnianego pompowania gazu pod ziemię, po przyspieszenie reakcji chemicznych, które mogą przekształcić CO2 w mniej lotny materiał. Problem w tym, że żadna z tych metod nie jest tania, a części z nich zwyczajnie nie da się zastosować poza laboratorium.
Przemiana CO2 w węgiel stały także już była omawiana, ale zaproponowana wówczas metoda wymagała wysokich temperatur. Australijscy badacze opracowali taką, która może działać w temperaturze pokojowej.
- Chociaż nie możemy cofnąć czasu, przekształcenie dwutlenku węgla z powrotem w węgiel i zakopanie go z powrotem w ziemi jest trochę jak cofnięcie zegara emisji - powiedział dr Torben Daeneke z Uniwersytetu RMIT. - Do tej pory dwutlenek węgla był przekształcany w ciało stałe w bardzo wysokich temperaturach, co czyni metodę nieopłacalną przemysłowo. Wykorzystując metale ciekłe jako katalizator, pokazaliśmy, że możliwe jest przekształcenie gazu z powrotem w węgiel w temperaturze pokojowej, w procesie, który jest wydajny i skalowalny. Należy wykonać jeszcze dalsze badania, ale wydaje się, że to pierwszy krok do zapewnienia stałego magazynowania węgla – dodał.
Technikę do wychwytywania i przekształcania atmosferycznego CO2 w trwały węgiel do przechowywania opracowała dr Dorna Esrafilzadeh. Jest nie tylko względnie szybka, ale nie wymaga też wysokiego ciśnienia lub skomplikowanych reakcji chemicznych, aby dwutlenek węgla przekształcić w stałą formę.
Aby przekonwertować CO2, naukowcy zaprojektowali katalizator z ciekłego metalu o specyficznych właściwościach powierzchniowych zapewniających wydajne przewodzenie energii elektrycznej i aktywność chemiczną.
Dwutlenek węgla rozpuszcza się w zlewce wypełnionej płynem elektrolitowym i niewielką ilością ciekłego metalu, który następnie traktuje się prądem elektrycznym. W ten sposób CO2 powoli przekształca się w stałe płatki węgla, które są naturalnie oddzielone od powierzchni ciekłego metalu, umożliwiając ciągłą produkcję węglowej substancji stałej.
- Dodatkową zaletą tego procesu jest to, że węgiel może utrzymywać ładunek elektryczny, stając się superkondensatorem, dzięki czemu mógłby potencjalnie zostać wykorzystany jako element w pojazdach przyszłości. Proces ten wytwarza także paliwo syntetyczne jako produkt uboczny, co może również mieć zastosowania przemysłowe – wyjaśniła Esrafilzadeh.
Źródło: RMIT University, fot. Tony Webster, Wikimedia Commons/ CC BY-SA 2.0
