Науковці з Нанкінського університету у Китаї розробили інноваційний пристрій, здатний отримати до 98% кисню з вуглекислого газу (CO2). Ця технологія ефективно розщеплює CO2 на вуглець і кисень, що робить її перспективною для використання в екстремальних умовах, таких як підводне середовище та Марс.
Про це розповідає ProIT
Пристрій, що не вимагає дотримання суворих умов тиску та температури, відкриває нові можливості у виробництві кисню.
«Якщо необхідна потужність надходить з відновлюваної енергії, цей метод прокладає шлях до вуглецевої нейтральності. У той же час це практичний, керований метод виробництва кисню з CO2 з широким потенціалом застосування — від дослідження Марса до очищення повітря в приміщеннях»
, — підкреслюють розробники.
Технологія розщеплення CO2
Вчені протягом тривалого часу намагалися відтворити процес фотосинтезу, який використовують рослини для перетворення CO2 на кисень. Тепер колектив Нанкінського університету у співпраці з Університетом Фудань розробив технологію прямого розщеплення вуглекислого газу, використовуючи літій замість водню.
Пристрій складається з газового катоду з нанорозмірним каталізатором із рутенію та кобальту і металевого літієвого аноду. CO2 потрапляє у катод і проходить через два етапи електрохімічного відновлення за участю літію. На першому етапі CO2 реагує з літієм, утворюючи карбонат літію (Li2CO3), який потім розкладається на оксид літію і вуглець. На етапі електрокаталітичного окислення оксид літію перетворюється в іони літію, вивільняючи кисень як побічний продукт. Ефективність даного пристрою становить до 98,6% чистого кисню на виході.
«Використання оптимізованого каталізатора RuCo забезпечує дуже високий вихід кисню, понад 98,6 відсотка, що значно перевищує ефективність природного фотосинтезу»
, — зазначають розробники.
Перспективи використання технології
Ця технологія здатна виробляти кисень не лише з CO2, а й з інших газів, включаючи промислові викиди і гази, що містяться в атмосфері Марса. Большістю марсіанської атмосфери є CO2, що має тиск менш ніж один відсоток від атмосферного тиску Землі.
Для моделювання процесу розщеплення CO2 у подібних умовах вчені створили газову суміш з аргону та низькою концентрацією CO2 (менше 1%), проте дані про кількість утвореного кисню в таких умовах наразі відсутні.
Однак, науковці попереджають, що колонізація Марса та інші дослідження можуть зіткнутися з токсичними пиловими бурями, наслідки яких важко лікувати.
Результати дослідження було опубліковано у журналі Angewandte Chemie.
