μέθοδο που μετατρέπει το CO₂ σε μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Το CO χρησιμοποιείται ως βασική δομική μονάδα στην παραγωγή συνθετικών καυσίμων.
Η νέα τεχνική μειώνει το χρόνο μετατροπής από 24 ώρες σε μόλις 15 λεπτά, ξεπερνώντας όλα τα παρόμοια συστήματα που έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα.
«Η μετατροπή του CO₂ σε CO αποτελεί κρίσιμο ζήτημα για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, αλλά οι παραδοσιακές μέθοδοι είναι ακριβές, ασταθείς και ακατάλληλες για βιομηχανική χρήση. Θέλαμε να δώσουμε λύσεις σε αυτά τα προβλήματα», δήλωσε ο Liu Tengyi, ερευνητής από το Πανεπιστήμιο Tohoku.
Χαμηλό κόστος, υψηλή απόδοση με τη μέθοδο ψεκασμού
Η ερευνητική ομάδα εξέτασε διαφορετικούς τύπους φθαλοκυανίνης (Pc) με και χωρίς μέταλλο ως καταλύτη. Οι ενώσεις αυτές εφαρμόστηκαν σε ηλεκτρόδια διάχυσης αερίου με τη μέθοδο ψεκασμού και σχημάτισαν άμεσα κρυσταλλικές δομές. Ανάμεσά τους, η υψηλότερη απόδοση επιτεύχθηκε από τη φθαλοκυανίνη κοβαλτίου χαμηλού κόστους (CoPc), μια κοινή χρωστική ουσία.
Με τη νέα μέθοδο, ένα αποτελεσματικό ηλεκτρόδιο μπορεί να ληφθεί με απλό ψεκασμό της επιφάνειας χωρίς την ανάγκη συμβατικών διαδικασιών ανάμειξης και θέρμανσης. Η μέθοδος ξεπέρασε τα βιομηχανικά πρότυπα επιδεικνύοντας σταθερή απόδοση για 144 ώρες σε πυκνότητα ρεύματος 150 mA/cm².
Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν με τη βάση δεδομένων DigCat ότι αυτός ο καταλύτης υπερτερεί έναντι όλων των συστημάτων με βάση το Pc που έχουν αναφερθεί μέχρι σήμερα.
Νέα εποχή στην παραγωγή συνθετικών καυσίμων
«Αυτός δεν είναι μόνο ο καλύτερος καταλύτης με βάση το Pc, αλλά και το πρώτο παράδειγμα που περνάει τα βιομηχανικά πρότυπα», δήλωσε ο Liu, τονίζοντας τη σημασία της μελέτης.
Στο πλαίσιο της έρευνας, πραγματοποιήθηκαν λεπτομερείς αναλύσεις των κρυσταλλικών δομών με τη χρήση της εγκατάστασης NanoTerasu στην Ιαπωνία. Τα δεδομένα που ελήφθησαν αποκάλυψαν ότι οι στενές κρυσταλλικές διατάξεις διευκολύνουν τη μεταφορά ηλεκτρονίων στην επιφάνεια, με αποτέλεσμα την υψηλή απόδοση.
Το ηλεκτρόδιο διάχυσης αερίου και η μέθοδος ηλεκτρόλυσης CO₂ που αναπτύχθηκε εξαλείφει ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην παραγωγή συνθετικών καυσίμων, καθιστώντας την παραγωγή μονοξειδίου του άνθρακα ταχύτερη και πιο αποδοτική.
Η νέα αυτή προσέγγιση θεωρείται ως μια πολλά υποσχόμενη λύση στο πλαίσιο των τεχνολογιών δέσμευσης και επαναχρησιμοποίησης του άνθρακα (CCU).
