Inženjeri sa Sveučilišta Delaware (UD) demonstrirali su učinkovito uklanjanje 99% ugljikovog dioksida iz zraka pomoću novog elektrokemijskog sustava koji pokreće vodik.
Istraživački tim, predvođen profesorom Yushanom Yanom, izvijestio je o svojoj metodi u časopisu Nature Energy u četvrtak, 3. veljače.
Revolucionarna tehnologija za učinkovitost gorivih članaka
Gorivni članak je elektrokemijski uređaj koji služi za neposrednu pretvorbu kemijske energije, sadržane u nekom kemijskom elementu ili spoju, u istosmjernu električnu struju. Često se koriste u prijevoznim sredstvima – poput hibridnih vozila.
Na Sveučilištu u Delawareu već neko vrijeme rade na poboljšanju gorivih članaka s membranom za izmjenu hidroksida (HEM), ekonomičnom i ekološki prihvatljivom alternativom tradicionalnim gorivim člancima na bazi kiselina koje se danas koriste.
Ali HEM gorivi članci imaju nedostatak – izrazito su osjetljive na ugljikov dioksid u zraku.
Time se uvelike smanjuje njihov performans i čine se ništa bolji od običnih benzinskih motora.
Prije nekoliko godina, istraživači su shvatili da bi ovaj nedostatak zapravo mogao biti rješenje – za uklanjanje ugljikovog dioksida.
“Kada smo uronili u mehanizam, shvatili smo da gorivi članci hvataju gotovo svaki dio ugljikovog dioksida koji je ušao u njih, i stvarno su dobri u njegovom izdvajanju “, rekao je Brian Setzler, docent za istraživanje u kemijskom i biomolekularnom inženjerstvu i koautor rada.
https://kozmos.hr/prednosti-i-rizici-solarnog-geoinzenjeringa-kao-metode-hladenja-planeta/
Tim je razmišljao o tome da ovaj proces „samopročišćivanja“ ugrade u zasebni uređaj uzvodno od samog gorivog članka kako bi ga pretvorili u separator ugljikovog dioksida i tako poboljšali performans HEM gorivih članaka za čak 20%.
“Pokazalo se da je naš pristup vrlo učinkovit. Možemo uhvatiti 99% ugljičnog dioksida iz zraka u jednom prolazu ako imamo pravi dizajn i pravu konfiguraciju”, rekao je Yan.
Kako su to postigli
Pronašli su način za ugradnju izvora energije za elektrokemijsku tehnologiju unutar membrane za razdvajanje.
Sada je istraživački tim imao elektrokemijski uređaj koji je izgledao kao normalna filtracijska membrana napravljena za odvajanje plinova, ali sa sposobnošću da kontinuirano kupi male količine ugljikovog dioksida iz zraka poput kompliciranijeg elektrokemijskog sustava.
Stvorili su svojevrsni prečac koji je česticama ugljikovog dioksida olakšavao prijelaz s jedne strane na drugu.
Modul je kompaktan, manje troši i to ga čini učinkovitim i isplativim za primjenu u gorivim člancima.
Elektrokemijska ćelija dimenzija 5 x 5 cm mogla bi kontinuirano ukloniti oko 99% ugljikovog dioksida koji se nalazi u zraku koji struji brzinom od približno dvije litre u minuti. Prototip spiralnog uređaja veličine limenke soka sposoban je filtrirati 10 litara zraka u minuti i očistiti 98% ugljikovog dioksida.
Za automobilsku primjenu, uređaj bi bio nešto veći, ali bi se mogao koristiti za uklanjanje ugljikovog dioksida i drugdje. Na primjer, mogla bi omogućiti lakše, učinkovitije uređaje za uklanjanje ugljičnog dioksida u svemirskim letjelicama ili podmornicama, gdje je filtracija od kritične važnosti.
Pridružite se raspravi u ašoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
Lin Shi et al, A shorted membrane electrochemical cell powered by hydrogen to remove CO2 from the air feed of hydroxide exchange membrane fuel cells, Nature Energy (2022)
Karen B. Roberts (03. veljače 2022.,) “Researchers report game-changing technology to remove 99% of carbon dioxide from air,” TechXplore.com
