Dwutlenek węgla można wykorzystać do produkcji paliwa, węgla, a nawet poliuretanu do odzieży, opakowań lub
Jak zrobić poliuretan, paliwo lub węgiel z CO2 za pomocą jednej reakcji
- Poliuretan:
Naukowcy z Uniwersytetu w Kioto opracowali reakcję, w której CO2 przekształca się w użyteczny polimer organiczny.
Naukowcy wykorzystali główny składnik -porowaty polimer koordynacyjny (PCP), zawiera jony metalu i cynku. Wychwytują cząsteczki CO2 z atmosfery i robią to 10 razy wydajniej niż podobne ECP. Autorzy zauważyli również, że polimer ten może być użyty nawet kilka razy: podczas eksperymentu był skuteczny przez 10 cykli.
Na podstawie wyników prac PCP z cząsteczkami CO2 pozostaje -może być przetwarzany na polimer organiczny, a następnie na poliuretan i wykorzystywany w wielu dziedzinach, na przykład w odzieży, opakowaniach i rozwoju części samochodowych.
- Paliwo:
Pracownicy państwowego laboratorium fizycznegow Hefei w Chinach stworzyli nowy materiał, który można wykorzystać do produkcji paliwa z dwutlenku węgla. Według autorów otrzymali kwas mrówkowy. Nie może być stosowany w silnikach spalinowych, ale może służyć jako nośnik wodoru. Gazowy wodór jest trudny do skompresowania, ale w składzie koncentratu kwasu mrówkowego może być zmagazynowany tysiąc razy więcej na jednostkę objętości pojemnika.
Badacze zastosowali elektrolity stałe ikatalizator bizmutowy. Użyli stałego elektrolitu, ponieważ nie ma w nim zanieczyszczeń. Kluczowym elementem transformacji był metaliczny bizmut. Autorzy przepuszczali CO2 przez wielowarstwową sieć bizmutu i stworzyli z niej ujemnie naładowaną cząsteczkę - mrówczan. Rezultatem jest 30% koncentrat kwasu mrówkowego.
- Węgiel:
Naukowcy z Królewskiego Uniwersytetu Technologicznego w Melbourne (RMIT) odkryli, jak zamienić CO2 z powrotem w węgiel w temperaturze pokojowej.
Badacze zastosowali ciekły katalizatormetal, który otrzymali ze stopu galu, indu i cyny z dodatkiem ceru. Następnie katalizator ten połączono z mieszaniną CO2 i ciekłego elektrolitu. Następnie pod wpływem ładunku elektrycznego katalizator wytworzył stałe płatki węgla z dwutlenku węgla. Pojawiają się na powierzchni ciekłego metalu: można je łatwo usunąć z powierzchni, a substancję można ponownie wykorzystać.
Materiał można umieścić pod ziemią bez ryzyka wycieku.
„Odkurzacz” do wypompowywania CO2 z atmosfery
Ale żeby zamienić dwutlenek węgla w pożytecznysubstancje, musisz je najpierw zebrać. Odbywa się to za pomocą specjalnych instalacji do wychwytywania CO2 z atmosfery. Niektóre znajdują się w pobliżu zakładów paliw kopalnych, aby zmniejszyć szkody, podczas gdy inne neutralizują wcześniej wygenerowane emisje. Na przykład ostatni typ instalacji został uruchomiony we wrześniu 2021 r. na Islandii. Według założycieli przedsiębiorstwa jest to największa instalacja do wychwytywania CO2 z atmosfery. W ciągu roku fabryka Orca usunie 4000 ton CO2 za pomocą energii geotermalnej: gaz zostanie wpompowany głęboko pod ziemię, gdzie za około dwa lata zamieni się w kamień.
W sierpniu 2021 r. pracownicy Instytutu PaulaScherrer PSI i Szwajcarska Wyższa Szkoła Techniczna w Zurychu opublikowały artykuł opisujący sposób usuwania dwutlenku węgla z atmosfery. Doszli do wniosku, że gdyby elektrownia była prawidłowo zlokalizowana i zaopatrzona w niezbędną energię, CO2 można by wychwytywać bez szkody dla klimatu.
Podczas normalnego procesu usuwania CO2 z atmosfery,Powietrze w pierwszej kolejności przetłaczane jest przez absorbent za pomocą wentylatorów. Wiąże dwutlenek węgla do momentu wyczerpania się jego zdolności do pochłaniania gazów cieplarnianych. Następnie, na etapie desorpcji, z absorbentu ponownie uwalniany jest dwutlenek węgla. Cały proces odbywa się w temperaturach do 900°C lub 100°C.
Autorzy podkreślili doświadczenie szwajcarskiej firmyClimeworks: Działa w procesie niskotemperaturowym. Naukowcy przeanalizowali pięć podejść do usuwania CO2 z atmosfery, a także osiem lokalizacji instalacji i odkryli, że proces ten można zorganizować z wydajnością 97%.
Pracuj w biurze i sprzątaj środowisko
Kierownictwo firmy Skidmore, Owings &Merrill z USA wymyślił, jak zbudować drapacz chmur, który będzie usuwał CO2 z powietrza. Uruchomili projekt Urban Sequoias - analogia do drapaczy chmur, które podobnie jak te rośliny są wyższe od zwykłych domów.
Według przedstawicieli firmy, jedenwieżowiec pochłonie do 1000 ton węgla rocznie. Około 48 500 drzew może wytrzymać tę samą objętość. Efekt ten można osiągnąć za pomocą kilku instalacji do usuwania dwutlenku węgla jednocześnie: w wieżowcu stosuje się specjalne materiały budowlane wykonane z substancji pochłaniających węgiel, na przykład beton konopny, drewno i biobeton. W budynkach będą hodowane również glony i inne rośliny, a w centrum zostanie umieszczona roślina, która bezpośrednio pochłania węgiel.
Autorzy stworzyli model funkcjonowania takiego budynku i ustalili, że w ciągu 60 lat usunie on z powietrza czterokrotnie więcej węgla, niż zostałoby uwolnione podczas budowy.
Wszystkie opisane odkrycia i prace są ważneuzupełnienie innych środków mających na celu redukcję emisji i stabilizację klimatu. Badania w tym obszarze są konieczne, ponieważ pomogą osiągnąć cel ograniczenia globalnego ocieplenia o 2°C, który został określony w porozumieniu paryskim.
Czytaj więcej:
Eksploracja kosmosu może spowodować, że ludzie zarażą się wirusami pozaziemskimi
Biolodzy stworzyli bakterię, która niszczy ochronną powłokę komórek rakowych
„Ostatni bohater”: te misje nie będą już wracać na Ziemię, ale nadal będą przekazywać informacje