Инженеры из Делавэрского университета (UD) продемонстрировали способ эффективного улавливания 99% углекислого газа из воздуха с помощью новой электрохимической системы, работающей на водороде.
Это очень важный шаг в удалении CO2, который может приблизить рынок экологически чистых топливных элементов. Профессорская группа Юшань Ян только вчера опубликовал эту новую методику в энергии природы.
Технология топливных элементов с революционной эффективностью или механизм удаления CO2?
Топливные элементы используют химические вещества для выработки электроэнергии. Их можно использовать в автомобилях, с которыми они работают. водород или другой источник чистой энергии. Ян уже давно работает над улучшением топливных элементов с мембраной гидроксидного обмена (HEM), экономически эффективным и экологически безопасным решением.
Но есть проблема: топливные элементы HEM чрезвычайно чувствительны к СО2 в воздухе. По сути, углекислый газ затрудняет «дыхание» топливного элемента HEM, снижая его производительность и эффективность до 20%.
Как сделать? Это проблема, которая существует уже более 15 лет.
Есть очень важный положительный "побочный эффект"
Несколько лет назад исследователи поняли, что этот недостаток на самом деле может быть решением. Раствор для удаления углекислого газа.
«Когда мы лучше изучили механизм, мы поняли, что топливные элементы способны улавливать и удалять почти все частицы углекислого газа, которые в них попадают», — говорит он. Брайан Сетцлер, соавтор статьи.
Для топливного элемента это не очень хорошо, но для сепаратора углекислого газа может быть отлично.
«Мы обнаружили, что наш подход очень эффективен. Мы можем удалить 99% углекислого газа из воздуха всего за один проход при правильной конфигурации», — сказал Ян.
Как они это делают?
Таким образом, ученым удалось встроить источник энергии электрохимической технологии в разделительную мембрану. Пришлось «закоротить» устройство внутри.
«Это было рискованно, но мы смогли контролировать этот закороченный топливный элемент с помощью водорода. А с помощью этой электрически закороченной внутренней мембраны мы смогли устранить громоздкие компоненты, такие как биполярные пластины, токосъемники или любые электрические провода. в стеке топливных элементов, — говорит он. Лин Ши, другой из авторов.
Результаты исследовательской группы показали, что электрохимическая ячейка размером 5 см на 5 см (2 дюйма на 2 дюйма) может непрерывно удалять около 99% углекислого газа, присутствующего в воздухе, со скоростью около двух литров в минуту. Ранний прототип спирального устройства размером с банку объемом 33 кл (12 унций) способен фильтровать 10 литров воздуха в минуту и удалить 98 процентов углекислого газа, говорят исследователи.
Возможные применения для удаления CO2
Изобретение в настоящее время проходит испытания в лаборатории в небольшом масштабе, по словам Сетцлера, и будет масштабироваться для автомобильного применения. Устройство будет очень маленьким по размеру, и его также можно будет использовать для удаления CO2 в других местах, например, в самолетах и зданиях.
«У нас есть несколько идей для долгосрочной дорожной карты, которая действительно может помочь нам достичь финишной черты», — сказал Сетцлер.
Скрещенные пальцы!
