Nowy proces elektrochemiczny może zwiększyć efektywność wychwytywania węgla bezpośrednio z powietrza

Starając się sprostać wyzwaniom związanym ze zmianami klimatycznymi, zespół z University of Toronto znalazł bardziej efektywny sposób wychwytywania dwutlenku węgla bezpośrednio z powietrza.

Zespół z College of Applied Science and Engineering zaprojektował urządzenie, które wykorzystuje elektrochemię do zwiększenia bezpośredniej absorpcji węgla z powietrza. Ta innowacyjna strategia może przyspieszyć masowe przyjęcie tej powstającej technologii. Według Davida Sintona, głównego autora badania, skalowanie jest obecnie trudne ze względu na wysokie zużycie energii i ślad węglowy istniejących metod. Celem Twojego zespołu jest dostarczenie najbardziej wydajnego rozwiązania.

Powietrze w ciecz: jak to działa?

Konkretna metoda, którą zespół chce udoskonalić, nazywa się cyklem wahań pH. Proces rozpoczyna się od przepompowania powietrza przez silnie alkaliczny płynny roztwór, który wychwytuje dwutlenek węgla z powietrza w postaci węglanu. Aby ponownie wykorzystać płyny wychwytujące, dodaje się chemikalia w celu przekształcenia węglanu w stałą sól, która jest podgrzewana tradycyjnymi metodami przy użyciu gazu ziemnego. Powoduje to przekształcenie węglanu z powrotem w dwutlenek węgla, który można przechowywać lub ponownie wykorzystać.

Jednak Yi (Sheldon) Xu, członek zespołu, zwraca uwagę, że ten typowy proces generuje od 300 do 500 kilogramów CO2 na tonę wychwyconego CO2, co, choć dodatnie, nie jest tak wydajne.

Rozwiązanie

Rozwiązanie zaproponowane przez zespół opiera się na elektrochemii. Wynaleźli urządzenie, które działa jednocześnie jako ogniwo paliwowe i elektroliza. Zasadniczo to urządzenie szybko przełącza się między dwoma trybami, umożliwiając regenerację roztworów alkalicznych potrzebnych do wychwytywania dwutlenku węgla.

Proces ten, oprócz wyeliminowania konieczności ogrzewania, wykorzystuje energię elektryczną zamiast gazu ziemnego, co zmniejsza emisję dwutlenku węgla. Energię tę można uzyskać z czystych źródeł, takich jak energia słoneczna lub wiatrowa.

Obiecujące wyniki

Nowy proces zaproponowany przez zespół ma godną pozazdroszczenia wydajność. Generuje około 11 kg ekwiwalentu dwutlenku węgla na każdą tonę wychwyconego dwutlenku węgla. To 40 razy mniej niż obecny proces termiczny. Dzięki ich innowacyjności zespół znalazł się wśród 60 najlepszych zespołów w konkursie XPRIZE Carbon Removal Global Competition w zeszłym roku.

w kierunku przyszłości

Chociaż proces ten jest obiecujący, zespół pracuje nad ulepszeniem płynu pobierającego i dalszym zmniejszeniem zużycia energii. Podobnie poszukują zrównoważonych i ekonomicznych rozwiązań do wdrożenia na skalę przemysłową. Pełen nadziei Xu zaprasza innych badaczy do przyłączenia się do sprawy i zbadania obszarów, takich jak projektowanie elektrod, w poszukiwaniu nowych innowacji. Celem jest posiadanie instalacji wychwytujących dwutlenek węgla, które są mniej energochłonne i skuteczniejsze w walce ze zmianami klimatycznymi.

więcej informacji: utoronto.ca