З вуглекислого газу можна зробити паливо, вугілля і навіть поліуретан для виробництва одягу, упаковки або
Як за допомогою однієї реакції зробити з СО2 поліуретан, паливо чи вугілля
- Поліуретан:
Вчені з Кіотського університету вигадали реакцію, при якій СО2 перетворюється на корисний органічний полімер.
Дослідники використовували головний компонентпористий координаційний полімер (ПКП), у його складі є іони металу та цинку. Вони захоплюють молекули CO2 з атмосфери і роблять це в 10 разів ефективніше за аналогічні ПКП. Також автори зазначили, що цей полімер можна використовувати навіть кілька разів: під час експерименту він був ефективним протягом 10 циклів.
За підсумками роботи залишається ПКП з молекулами СО2його можна переробити в органічний полімер, а далі поліуретан і використовувати в багатьох сферах, наприклад, для створення одягу, упаковки і при розробці частин автомобіля.
- Паливо:
Співробітники державної фізичної лабораторіїу Хефеї, Китай, створили новий матеріал, за допомогою якого можна зробити паливо з вуглекислого газу. За словами авторів, вони отримали мурашину кислоту. Її не можна використовувати у двигунах внутрішнього згоряння, але можна застосувати як носій водню. Газоподібний водень важко стиснути, проте у складі концентрату мурашиної кислоти його можна запасти в тисячу разів більше на одиницю об'єму ємності.
Дослідники застосували тверді електроліти такаталізатор із вісмуту. Вони використовували твердий електроліт, тому що в ньому немає домішок. Ключовим елементом перетворення виступив металевий вісмут. Автори пропустили CO2 через багатошарові ґрати з вісмуту і зробили з нього негативно заряджену молекулу — форміат. У результаті вийшов 30% концентрат мурашиної кислоти.
- Вугілля:
Вчені з Мельбурнського королівського технологічного університету (RMIT) вигадали, як перетворити CO2 назад на вугілля за кімнатної температури.
Дослідники використовували каталізатор із рідкогометалу, який вони отримали зі сплаву галію, індію та олова з додаванням церію. Потім цей каталізатор з'єднали із сумішшю CO2 та рідкого електроліту. Після цього, під впливом електричного заряду каталізатор створював з двоокису вуглецю тверді вуглецеві пластівці. Вони з'являються на поверхні рідкого металу: їх легко усунути з поверхні, а речовину використовувати повторно.
Матеріал можна розмістити під землею без ризику витоку.
«Пилосос» для викачування CO2 із атмосфери
Але щоб перетворити вуглекислий газ на корисніречовини, потрібно його спершу зібрати. Цим займаються спеціальні установки з уловлювання CO2 з атмосфери. Одні розташовані біля підприємств, що працюють на викопному паливі, щоб зменшити збитки, а інші нейтралізують викиди, що раніше утворилися. Наприклад, останній тип установки запустили у вересні 2021 року в Ісландії. За інформацією творців підприємства, це найбільший завод з уловлювання CO2 з атмосфери. За рік установка під назвою Orca видалятиме за рахунок геотермальної енергії по 4 тис. т CO2: газ закачають глибоко під землю, де приблизно через два роки він перетвориться на камінь.
У серпні 2021 року співробітники інституту ПауляШеррера PSI та Швейцарської вищої технічної школи Цюріха опублікували роботу, де описали, як видаляти вуглекислий газ із атмосфери. Вони зробили висновок, що якщо правильно спланувати розташування установки та забезпечити її необхідною енергією, то CO2 можна вловлювати без шкоди для клімату.
При звичайному процесі виділення CO2 із атмосфери,повітря спочатку проганяють через абсорбент за допомогою вентиляторів. Це пов'язує вуглекислий газ доти, доки вичерпається його здатність поглинати парниковий газ. Після цього на етапі десорбції вуглекислий газ знову вивільняється з абсорбенту. Весь цей процес відбувається при температурі до 900 °C, або при 100 °C.
Автори виділили досвід швейцарської компаніїClimeworks: вона працює із низькотемпературним процесом. Вчені проаналізували п'ять підходів до видалення CO2 з атмосфери, а також вісім локацій для розміщення установки та з'ясували, що цей процес можна організувати з ефективністю 97%.
Працювати в офісі та очищати довкілля
Керівники компанії Skidmore, Owings &Merrill зі США вигадали як побудувати хмарочос, який видалятиме СО2 з повітря. Вони запустили проект Urban Sequoias («Міські секвої») — це аналогія з хмарочосами, які, як і ці рослини, вищі за звичайні будинки.
Як розповіли представники компанії, одинхмарочос поглинатиме до 1 000 т вуглецю на рік. З аналогічним обсягом справляються близько 48500 дерев. Такого результату можна досягти за допомогою відразу кількох установок для видалення вуглекислого газу: у хмарочосі використовують спеціальні будматеріали, які виготовлені з вуглецевих поглинаючих речовин, наприклад, конопляного бетону, деревини та біобетону. Ще в будинках вирощуватимуть водорості та інші рослини, а в самому центрі розмістять установку, яка безпосередньо поглинає вуглець.
Автори створили модель функціонування такої будівлі та з'ясували, що вона за 60 років видалить з повітря вчетверо більше вуглецю, ніж буде виділено під час будівництва.
Всі описані відкриття та роботи – це важливедоповнення до інших заходів щодо скорочення викидів та стабілізації клімату. Дослідження у цій сфері необхідні, оскільки вони допоможуть досягти мети з обмеження глобального потепління на 2°C, це завдання викладено у Паризькій угоді.
Читати далі:
Через космічні дослідження люди можуть заразитися позаземними вірусами
Біологи створили бактерію, що руйнує захисну оболонку ракових клітин
Останній герой: ці місії вже не повернуться на Землю, але продовжують передавати інформацію