On-site reaktorer kan til en overkommelig pris forvandle kuldioxid til værdifulde kemikalier

Ny teknologi udviklet ved University of Waterloo kan gøre en væsentlig forskel i kampen mod klimaændringer ved at omdanne skadelig kuldioxid (CO₂ til en overkommelig pris) ) til brændstoffer og andre værdifulde kemikalier i industriel skala.

Skitseret i en undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature Energy , giver systemet 10 gange mere kulilte (CO) - som kan bruges til at fremstille ethanol, metan og andre ønskværdige stoffer - end eksisterende småskalateknologier, der nu er begrænset til test i laboratorier.

Dens individuelle celler kan også stables for at danne reaktorer af enhver størrelse, hvilket gør teknologien til en tilpasselig, økonomisk levedygtig løsning, der kan installeres direkte på stedet, for eksempel på fabrikker med CO₂ emissioner.

"Dette er en kritisk bro til at forbinde CO₂ laboratorieteknologi til industrielle applikationer," sagde Dr. Zhongwei Chen, professor i kemiingeniør ved Waterloo. "Uden den er det meget vanskeligt for materialebaserede teknologier at blive brugt kommercielt, fordi de bare er for dyre."

Systemet har enheder kendt som elektrolysatorer, der omdanner CO₂ , en stor drivhusgas, der produceres ved afbrænding af fossile brændstoffer, til CO ved hjælp af vand og elektricitet.

Elektrolysatorer udviklet af forskerne har nye elektroder og en ny slags væskebaseret elektrolyt, som er mættet med CO₂ og strømmede gennem indretningerne til omdannelse til CO via en elektrokemisk reaktion.

Deres elektrolysatorer er i det væsentlige 10-centimeter gange 10-centimeter celler, mange gange større end eksisterende enheder, som kan stables og konfigureres i reaktorer af enhver størrelse.

"Dette er en helt ny model for en CO₂ reaktor," sagde Chen, Canada Research Chair i Advanced Materials for Clean Energy. "Det gør hele processen økonomisk levedygtig for industrialisering og kan tilpasses til at opfylde specifikke krav."

Forskerne forestiller sig reaktorer på stedet på kulfyrede kraftværker og fabrikker, måske på størrelse med et hus eller mere, der ville blive direkte tilført CO₂ emissioner, hvilket yderligere reducerer omkostningerne ved at eliminere behovet for at opsamle og indsamle CO₂ først.

De er også ved at udvikle planer for at drive reaktorerne med vedvarende energikilder på stedet, såsom solpaneler, hvilket bidrager til de miljømæssige fordele.

"Jeg er begejstret over potentialet i denne teknologi," sagde Chen. "Hvis vi virkelig vil gøre en forskel ved at reducere emissionerne, er vi nødt til at koncentrere os om at reducere omkostningerne for at gøre det overkommeligt." + Udforsk yderligere

Pulver kunne hjælpe med at reducere CO2-emissionerne