;
Наука 28 января 2022

Искусственный лист улавливает углерод в 100 раз быстрее аналогов

Далее

Ученые Иллинойского университета в Чикаго разработали новую систему «искусственных листьев» для улавливания CO2. О разработке сообщает журнал Energy & Environmental Science.

Воссоздание процесса естественного фотосинтеза, при котором растения превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в энергию, — давняя цель науки. Такие системы искусственных листьев могут сыграть ключевую роль в борьбе с изменением климата. Новая разработка американских ученых улавливает углекислый газ в 100 раз быстрее, чем остальные технологии. 

В отличие от других систем улавливания углерода, которые работают в лабораториях с чистым углекислым газом из резервуаров под давлением, этот искусственный лист работает в реальном мире. Кроме того, она улавливает углекислый газ из более разбавленных источников, таких как воздух и дымовые газы, производимые угольными электростанциями, и выпускает его для использования в качестве топлива и создания других материалов.

Используя  ранее опубликованную теоретическую концепцию, ученые модифицировали стандартную систему искусственных листьев с помощью недорогих материалов. Они также добавили в конструкцию две стороны — сухую и влажную, которые соединены через электрически заряженную мембрану.

Иллюстрация процесса улавливания углерода, разработанного учеными Инженерного колледжа UIC. Углекислый газ из воздуха или дымовых газов поглощается сухим органическим раствором с образованием ионов бикарбоната, которые мигрируют через мембрану и растворяются в жидком растворе до концентрированного СО2. Атомы углерода показаны красным цветом, атомы кислорода — синим, а атомы водорода — белым. Фото: Адитья Праджапати

На сухой стороне органический растворитель присоединяется к доступному углекислому газу и превращает его в концентрированный бикарбонат (или пищевую соду), который накапливается на мембране. По мере образования бикарбоната отрицательно заряженные ионы притягиваются через мембрану к положительно заряженному электроду в растворе на влажной стороне мембраны. Жидкий раствор растворяет бикарбонат обратно в углекислый газ, поэтому его можно высвободить и использовать в качестве топлива или других целей. Электрический заряд используется для ускорения переноса бикарбоната через мембрану. В оптимальном случае искусственный лист захватывает 3,3 миллимоля в час на каждые 4 см² материала.

Устройство достаточно маленькое, чтобы поместиться в рюкзаке, и является модульным по своей природе. Это значит, что несколько устройств можно соединить друг с другом и адаптировать конструкцию для различных условий.


Читать далее

Посмотрите на первый в мире одноступенчатый орбитальный корабль будущего

Три года ученые считали, что на юге Марса есть вода. Оказалось, это не так

Гиперзвуковой самолет на водороде развивает скорость до 12 Махов. Это почти 15 000 км/ч