Forskere gør kulstofemissioner til brugbar energi

En nylig undersøgelse tilknyttet UNIST har udviklet et system, der producerer elektricitet og brint (H ₂ ), mens kuldioxid (CO ₂ ), den største bidragyder til global opvarmning. Dette gennembrud er blevet ledet af professor Guntae Kim på School of Energy and Chemical Engineering ved UNIST i samarbejde med professor Jaephil Cho i Institut for Energiteknik og professor Meilin Liu på School of Materials Science and Engineering ved Georgia Institute of Technology.

I dette arbejde, forskergruppen præsenterede en hybrid Na-CO ₂ system, der løbende kan producere elektrisk energi og brint gennem effektiv CO ₂ konvertering med stabil drift i over 1, 000 timer fra spontan CO ₂ opløsning i vandig opløsning.

"Carbon capture, udnyttelse, og sekvestrering (CCUS) teknologier har for nylig fået stor opmærksomhed for at give en vej til håndtering af globale klimaændringer, "siger professor Kim." Nøglen til den teknologi er den nemme omdannelse af kemisk stabil CO ₂ molekyler til andre materialer. "Han tilføjer, "Vores nye system har løst dette problem med CO ₂ opløsningsmekanisme. "

En procentdel af humant CO ₂ emissioner absorberes af havet og bliver til syre. Forskerne fokuserede på dette fænomen og kom på ideen om at smelte CO ₂ i vand for at fremkalde en elektrokemisk reaktion. Hvis surhedsgraden stiger, antallet af protoner stiger, hvilket igen øger effekten til at tiltrække elektroner. Et batterisystem baseret på dette fænomen kan producere elektricitet ved at fjerne CO ₂ .

Deres hybrid Na-CO ₂ System, ligesom en brændselscelle, består af en katode (natriummetal), separator (NASICON), og anode (katalysator). I modsætning til andre batterier, katalysatorer er indeholdt i vand og er forbundet med en ledning til en katode. Når CO ₂ sprøjtes i vandet, reaktionen starter, eliminering af CO ₂ og skabe elektricitet og H2. Konverteringseffektiviteten af ​​CO ₂ er 50 procent.

"Denne hybrid Na-CO ₂ celle, som anvender effektive CCUS -teknologier, udnytter ikke kun CO ₂ som ressource til at generere elektrisk energi, men også producerer en ren energikilde, brint, "siger Jeongwon Kim i Combined M.S/Ph.D. in Energy Engineering hos UNIST, den første forfatter til forskningen.

Dette system har vist stabilitet til det punkt, hvor det fungerer i mere end 1, 000 timer uden skader på elektroder. Systemet kan anvendes til at fjerne CO ₂ ved at fremkalde frivillige kemiske reaktioner. "Denne forskning vil føre til mere afledt forskning, og vil kunne producere H ₂ og elektricitet mere effektivt, når elektrolytter, separator, systemdesign og elektrokatalysatorer forbedres, "sagde professor Kim.