Kohlendioxid kann zur Herstellung von Treibstoff, Kohle und sogar Polyurethan für Kleidung, Verpackungen usw. verwendet werden
Wie man Polyurethan, Treibstoff oder Kohle aus CO2 mit einer Reaktion herstellt
- Polyurethan:
Wissenschaftler der Universität Kyoto haben eine Reaktion entwickelt, bei der CO2 in ein nützliches organisches Polymer umgewandelt wird.
Die Forscher verwendeten die Hauptzutat -poröses Koordinationspolymer (PCP), es enthält Metall- und Zinkionen. Sie fangen CO2-Moleküle aus der Atmosphäre ein und tun dies 10-mal effizienter als ähnliche ECPs. Außerdem stellten die Autoren fest, dass dieses Polymer sogar mehrmals verwendet werden kann: Während des Experiments war es 10 Zyklen lang wirksam.
Nach den Ergebnissen der Arbeit bleibt das PCP mit CO2-Molekülen -es kann zu einem organischen Polymer und dann zu Polyurethan verarbeitet und in vielen Bereichen eingesetzt werden, zum Beispiel in Kleidung, Verpackungen und in der Entwicklung von Autoteilen.
- Kraftstoff:
Mitarbeiter des staatlichen physikalischen Laborsin Hefei, China, haben ein neues Material entwickelt, mit dem aus Kohlendioxid Kraftstoff hergestellt werden kann. Nach Angaben der Autoren erhielten sie Ameisensäure. Es kann nicht in Verbrennungsmotoren verwendet werden, aber es kann als Wasserstoffträger verwendet werden. Gasförmiger Wasserstoff ist schwer zu komprimieren, aber in der Zusammensetzung von Ameisensäurekonzentrat kann er pro Volumeneinheit des Behälters tausendmal mehr gespeichert werden.
Die Forscher verwendeten Festelektrolyte undWismut-Katalysator. Sie verwendeten einen Festelektrolyten, da er keine Verunreinigungen enthält. Metallisches Wismut war das Schlüsselelement bei der Transformation. Die Autoren leiteten CO2 durch ein mehrschichtiges Bismutgitter und stellten daraus ein negativ geladenes Molekül her - Formiat. Das Ergebnis ist ein 30%iges Ameisensäurekonzentrat.
- Kohle:
Wissenschaftler der Royal Melbourne University of Technology (RMIT) haben herausgefunden, wie man CO2 bei Raumtemperatur wieder in Kohle umwandeln kann.
Die Forscher verwendeten einen flüssigen Katalysatordas Metall erhielten sie aus einer Legierung aus Gallium, Indium und Zinn mit Zusatz von Cer. Anschließend wurde dieser Katalysator mit einer Mischung aus CO2 und flüssigem Elektrolyten kombiniert. Danach erzeugte der Katalysator unter dem Einfluss einer elektrischen Ladung aus Kohlendioxid feste Kohlenstoffflocken. Sie erscheinen auf der Oberfläche von flüssigem Metall: Sie lassen sich leicht von der Oberfläche entfernen und die Substanz kann wiederverwendet werden.
Das Material kann unter der Erde platziert werden, ohne dass die Gefahr einer Leckage besteht.
„Staubsauger“ zum Abpumpen von CO2 aus der Atmosphäre
Aber um Kohlendioxid in nützliches umzuwandelnStoffe, müssen Sie es zuerst sammeln. Dies geschieht durch spezielle Anlagen zur Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre. Einige befinden sich in der Nähe von Kraftwerken für fossile Brennstoffe, um Schäden zu reduzieren, während andere zuvor erzeugte Emissionen neutralisieren. Der letzte Installationstyp wurde beispielsweise im September 2021 in Island in Betrieb genommen. Nach Angaben der Unternehmensgründer ist sie die größte Anlage zur Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre. In einem Jahr wird die Orca-Anlage 4.000 Tonnen CO2 mit Geothermie entfernen: Das Gas wird tief unter die Erde gepumpt, wo es in etwa zwei Jahren zu Stein wird.
Im August 2021 werden die Mitarbeiter des Paul-InstitutsScherrer PSI und die Höhere Fachschule Zürich haben ein Papier veröffentlicht, in dem beschrieben wird, wie Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt wird. Sie kamen zu dem Schluss, dass bei richtiger Platzierung und Versorgung der Anlage mit der nötigen Energie CO2 klimaschonend abgeschieden werden kann.
Während des normalen Prozesses der Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre,Die Luft wird zunächst mithilfe von Ventilatoren durch das Absorptionsmittel gedrückt. Dieser bindet Kohlendioxid, bis seine Fähigkeit zur Aufnahme des Treibhausgases erschöpft ist. Anschließend wird in der Desorptionsstufe wieder Kohlendioxid aus dem Absorptionsmittel freigesetzt. Dieser gesamte Prozess findet bei Temperaturen bis zu 900 °C bzw. bei 100 °C statt.
Die Autoren hoben die Erfahrung eines Schweizer Unternehmens hervorClimeworks: Es arbeitet mit einem Niedertemperaturverfahren. Wissenschaftler haben fünf Ansätze zur Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre sowie acht Standorte für die Installation analysiert und festgestellt, dass dieser Prozess mit einer Effizienz von 97 % organisiert werden kann.
Arbeiten Sie im Büro und reinigen Sie die Umwelt
Die Führungskräfte des Unternehmens Skidmore, Owings &Merrill aus den USA hat herausgefunden, wie man einen Wolkenkratzer baut, der CO2 aus der Luft entfernt. Sie haben das Projekt Urban Sequoias ins Leben gerufen – eine Analogie zu Wolkenkratzern, die wie diese Pflanzen höher sind als gewöhnliche Häuser.
Laut Unternehmensvertretern ist einBis zu 1.000 Tonnen Kohlenstoff wird der Wolkenkratzer pro Jahr aufnehmen. Ungefähr 48.500 Bäume können das gleiche Volumen verarbeiten. Dieses Ergebnis lässt sich mit mehreren Anlagen zur Kohlendioxid-Entfernung gleichzeitig erreichen: In einem Hochhaus kommen spezielle Baustoffe aus kohlenstoffabsorbierenden Stoffen zum Einsatz, zum Beispiel Hanfbeton, Holz und Biobeton. In den Gebäuden werden auch Algen und andere Pflanzen gezüchtet, und in der Mitte wird eine Pflanze platziert, die direkt Kohlenstoff absorbiert.
Die Autoren erstellten ein Modell der Funktionsweise eines solchen Gebäudes und stellten fest, dass es über einen Zeitraum von 60 Jahren viermal mehr Kohlenstoff aus der Luft entfernen würde, als während des Baus freigesetzt würde.
Alle beschriebenen Entdeckungen und Arbeiten sind wichtigneben anderen Maßnahmen zur Emissionsreduzierung und Stabilisierung des Klimas. Forschung in diesem Bereich ist notwendig, da sie dazu beitragen wird, das im Pariser Abkommen festgelegte Ziel zu erreichen, die globale Erwärmung um 2 °C zu begrenzen.
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