Nový spôsob odstraňovania oxidu uhličitého z ovzdušia
Nový spôsob odstraňovania oxidu uhličitého zo vzduchu by mohol predstavovať významný nástroj v boji proti zmene klímy. Nový systém môže fungovať pri prakticky akejkoľvek koncentrácii, až do zhruba 400 častíc na milión v súčasnosti zistených v atmosfére.
Väčšina metód odstraňovania oxidu uhličitého z prúdu plynu vyžaduje vyššie koncentrácie, ako sú napr. pri emisiách spalín z elektrární na fosílne palivá. Doteraz bolo vyvinutých niekoľko variánt technológií, ktoré môžu pracovať s nízkymi koncentráciami zistenými v ovzduší, avšak podľa výskumníkov je nová metóda oveľa menej energeticky náročná a oveľa lacnejšia.
Zariadenie je v podstate veľká, špecializovaná batéria, ktorá absorbuje oxid uhličitý zo vzduchu (alebo iného prúdu plynu) prúdiaceho cez jej elektródy v štádiu nabíjania a uvoľňuje plyn vo fáze vybíjania. V prevádzke zariadenie jednoducho strieda nabíjanie a vybíjanie, pričom vzduch alebo privádzaný plyn prúdi systémom vo fáze nabíjania a potom čistý koncentrovaný oxid uhličitý prúdi von počas vybíjania.
Pri nabíjaní prebieha elektrochemická reakcia na povrchu každej sústavy elektród. Tie sú potiahnuté zlúčeninou nazývanou polyantrachinón, pozostávajúcou z uhlíkových nanorúrok. Elektródy majú prirodzenú afinitu k oxidu uhličitému a ľahko reagujú s jeho molekulami v prúde vzduchu alebo iného plynu, dokonca aj ak je prítomný len v nízkej koncentrácii. Opačná reakcia prebieha keď je batéria vybitá, kedy uvoľňuje prúd čistého oxidu uhličitého. Celý systém funguje pri izbovej teplote a normálnom tlaku vzduchu.
Podľa autorov je najväčšou výhodou tejto technológie oproti väčšine iných technológií na zachytávanie alebo absorbovanie uhlíka jej binárna povaha afinity adsorbenta k oxidu uhličitému. Inými slovami materiál elektród má buď vysokú alebo žiadnu afinitu v závislosti od stavu nabíjania alebo vybíjania batérie. Iné reakcie na zachytávanie uhlíka vyžadujú prechodné kroky chemického spracovania alebo významný vstup energie, ako je teplo alebo rozdiel tlaku. Táto metóda nevyžaduje žiaden tepelný, tlakový alebo chemický vstup. Potrebuje len veľmi tenké pláty s aktívnymi oboma plochami, ktoré možno naskladať v boxe a s napojením na zdroj elektriny.
Technológia môže byť využitá napríklad pri karbonizácii nápojov, kde sa na výrobu oxidu uhličitého spaľujú fosílne palivá. Podobne aj niektorí farmári spaľujú zemný plyn, aby získali oxid uhličitý pre rastliny v skleníkoch. Nový systém by mohol eliminovať potrebu fosílnych palív v týchto oblastiach a v rámci procesu získavať tento plyn priamo zo vzduchu. Môže byť využitá napríklad v elektrárňach na fosílne palivá, kde sa neustále produkujú spaliny. Eventuálne by mohol byť čistý oxid uhličitý stlačený a uložený pod zemou na dlhodobé využívanie, alebo dokonca spracovaný na palivo sériou chemických a elektrochemických procesov.
Výťah a preklad z originálu
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology (Sahag Voskian, T. Alan Hatton). "Engineers develop a new way to remove carbon dioxide from air: The process could work on the gas at any concentrations, from power plant emissions to open air." ScienceDaily. ScienceDaily, 25 October 2019. www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191025170815.htm