08:32 Человечество находится на пороге создания революционной технологии рециркуляции углекислого газа |
|
Миллиарды метрических тонн диоксида углерода (СО2), которые мы ежегодно выбрасываем в атмосферу, усиливают растущую угрозу климатических изменений. С помощью электричества, воды и различных катализаторов ученые могут расщеплять СО2, превращая его в монооксид углерода СО и метан, а затем преобразовывать их в более сложные виды углеводородного топлива, такие как бутан. В настоящее время исследователи полагают, что мы, возможно, находимся на пороге революционного события – создания технологии рециркуляции СО2. Углекислый газ с электростанций, а возможно даже и непосредственно из атмосферы, будет поступать на переработку и превращаться в топливо, говорится в статье, опубликованной на днях в журнале Joule. Корреспондент издания Science побеседовал с одним из авторов исследования, аспирантом-материаловедом Филом Де Луна из университета Торонто в Канаде, о том как происходит рециркуляция СО2 , а также о будущем этих технологий. — Для чего нужна химическая переработка углекислого газа? — Развитый мир уже в течение многих лет производит гигантские объемы СО2 , легкомысленно выбрасывая его в атмосферу, и здесь кроются большие возможности. Я могу представить себе тот день, когда весь энергетический комплекс будет работать на возобновляемых источниках энергии, а все углеводородные продукты – перерабатываемые пластмассы, топливо, необходимое для продолжительного хранения энергии и отопления жилых помещений в зимнее время – все это будет получено в результате конверсии СО2. И когда это произойдет, углекислый газ превратится в средство хранения возобновляемой энергии в химической форме в течение долгого времени, средство, для которого характерна высокая стабильность. И это является в определенном смысле нашей целью – превратить углекислый газ из отходов, загрязняющих атмосферу, в универсальный энергоноситель. — Каково происхождение идеи конверсии углекислого газа? — Идея связана с искусственным фотосинтезом: поскольку природа способна комбинировать солнечный свет, углекислый газ и воду, создавая из них пищу, мы пытаемся создать инженерные устройства, которые будут потреблять СО2, возобновляемую энергию и воду, преобразуя все это в топливо, то есть продукты с большей добавленной стоимостью. — Как эта технология превращает СО2 в топливо? — Это своего рода противоположность топливной батарее. Там есть катод и анод. На аноде вода разделяется на протоны и газообразный кислород, а на катоде СО2 химически расщепляется до других химических веществ, обладающих добавленной стоимостью, таких как монооксид углерода СО, метан и этилен. Таким образом, мы загружаем в условную установку молекулы СО2, протоны и электроны (полученные за счет воды и электроэнергии) и электрохимическим способом преобразуем их. — Похоже, вы можете таким образом синтезировать множество различных молекул. Как вы решаете, какие из них следует создавать? — Мы подошли с точки зрения экономики и проанализировали все виды углеводородного топлива, которые потенциально можно получить из СО2. Хотя молекулы с большим числом атомов углерода обладают большей удельной энергоемкостью, в процессе их получения также расходуется большее количество энергии. Таким образом, для нынешней технологии, которой мы обладаем, гораздо целесообразнее получать молекулы с меньшим количеством атомов углерода, такие как этилен или монооксид углерода, а затем модифицировать их с использованием других процессов. — Эта технология уже готова к применению? — Расширение масштабов и технологический прогресс, которые наблюдаются на протяжении последних нескольких лет, на самом деле совершенно потрясающие. Что же касается того, насколько мы близки к полномасштабному промышленному применению этой технологии, на мой взгляд, речь идет о 5-10 годах. — Какие другие методы могут быть использованы для переработки углекислого газа в будущем? В процессе фотохимического катализа движущей силой является солнечный свет, а не электричество. Биогибридные системы сочетают что-то вроде фотокатализа или электрокатализа с ферментами или микробами, которые могут модернизировать продукты конверсии СО2 в более сложные химикаты. Молекулярный механизм – это идея о том, что мы можем создать фабрики молекулярного уровня, которые будут поглощать углекислый газ, разрывать химические связи, переставлять атомы, меняя конфигурацию молекул. Это очень оптимистическая идея и отдаленная мечта, но обязательно наступит тот день, когда она сможет осуществиться. — Как вы полагаете, от чего зависит, какая из технологий в конечном счете победит? — В конце концов, в подобных случаях все определяет рынок, точнее говоря, какая из технологий получит достаточную поддержку и признание со стороны индустрии. Это будет та технология, которую удастся внедрить в промышленных масштабах и которая продемонстрирует свою конкурентоспособность. Крупные энергетические компании ищут пути диверсификации своих портфелей и технологий. А эта идея…прекрасно вписывается в то, что они уже обладают знаниями и навыками, и она на самом деле может стать для них страховкой от утраты релевантности в будущем. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3946] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4749] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7796] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4913] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [777] | Гипотезы и прогнозы [4338] | Дом,сад,кулинария [67] |
| Животные и растения [2638] | Здоровье и красота [5413] | Интересности и юмор [3628] |
| История и археология [3570] | Космос, астрономия [1810] | Мир вокруг нас [1796] |
| Наука и технологии [1984] | Непознанное [3484] | НЛО,уфология [1736] |
| Общество, в мире, новости [7897] | Психология и отношения [42] | Стихия, климат, экология [81] |
| Фильмы и видео [113] | Частное мнения [42] | Эзотерика и феномены [1976] |