Adelaide University
Skupina mednarodnih raziskovalcev je odkrila način, kako ogljikov dioksid iz onesnaženih tovarniških emisij neposredno pretvoriti v gorivo, ne da bi bilo treba plin najprej očistiti ali prečistiti.
Ta preboj, objavljen v reviji Nature Communications, premaguje enega največjih izzivov, s katerimi se soočajo tehnologije zajemanja ogljika: zapleteno mešanico plinov v industrijskih dimnih plinih, ki so glavni vir globalnih emisij CO₂.
Znanstvena skupina pod vodstvom Univerze v Montpellierju [1] in Univerze v Adelaidi je razvila nov sistem. Le-ta s pomočjo posebne organske tekočine učinkovito pretvarja CO₂ iz industrijskih emisij v ogljikov monoksid (CO), ključno sestavino za proizvodnjo goriv in kemikalij.
Industrijski dimni plini običajno vsebujejo le majhne količine CO₂ poleg velikih količin dušika in kisika. Te nečistoče že dolgo ovirajo prizadevanja za pretvorbo zajetega ogljika v uporabne proizvode, saj sprožajo različne kemijske reakcije, ki zmanjšujejo učinkovitost.
Večina obstoječih tehnologij zajemanja ogljika zahteva, da se CO₂ najprej loči in očisti, preden ga je mogoče pretvoriti v uporabne proizvode. Zato je postopek drag in energetsko intenziven.
Dekan Fakultete za kemijsko inženirstvo Univerze v Adelaidi, profesor Yan Jiao [2], je dejal, da je ekipa razvila mešanico organskih topil, ki oslabi vodikove vezi. Stem zavira neželene stranske reakcije, hkrati pa spodbuja pretvorbo CO₂.
»Naše raziskave kažejo, da je mogoče CO₂ uporabiti neposredno iz industrijskih izpušnih plinov brez obsežnega čiščenja. To naredi izkoriščanje ogljika veliko bolj praktično in potencialno tudi bolj ekonomično,« je dejal prof. Jiao.
»To bi lahko pomagalo težki industriji, kot so jeklarstvo, predelava aluminijevega oksida, proizvodnja cementa, kemikalij in energije, pri prehodu na čistejšo in bolj krožno proizvodnjo.«
Z uporabo simuliranih industrijskih dimnih plinov, ki so vsebovali 15 % CO₂ in 8 % kisika, so raziskovalci dosegli skoraj 100-odstotno selektivnost pretvorbe v ogljikov monoksid. Proces je porabil 30,7 gigajoulov energije na tono proizvedenega CO, s čimer se uvršča med najbolj konkurenčne metode neposrednega zajemanja in pretvorbe ogljika, o katerih je bilo doslej poročano.
Tehnologija je pokazala tudi visoko vzdržljivost, saj je delovala neprekinjeno več kot 100 ur ob ohranjanju visoke zmogljivosti.
Da bi raziskali njen potencial na področju obnovljive energije, je ekipa sistem povezala z visoko učinkovito sončno celico. Integrirana naprava je dosegla učinkovitost pretvorbe sončne energije v gorivo približno 5,5 %, kar je primerljivo z mnogimi sistemi, ki temeljijo na že prečiščenem CO₂.
Dr. Damien Voiry [3] z Univerze v Montpellierju je dejal, da ugotovitve kažejo na obetavno pot za pretvorbo industrijskih emisij v dragocene proizvode, hkrati pa zmanjšujejo potrebo po energetsko intenzivni infrastrukturi za zajemanje ogljika.
»Ugotovili smo, da je nadzor nad interakcijami vodikovih vezi ključnega pomena za preprečevanje neželenih reakcij in omogočanje visoko selektivne pretvorbe ogljikovega dioksida,« je dejal dr. Voiry.
»To odpira novo smer za tehnologije izkoriščanja ogljika in bi lahko pripomoglo k pospešitvi prehoda na trajnostno proizvodnjo goriv in kemikalij, ki jo poganjajo obnovljivi viri energije.«
Članek z naslovom »Motnja v mreži vodikovih vezi omogoča učinkovito neposredno reaktivno zajemanje CO₂ iz dimnih plinov« je bil objavljen v reviji Nature Communications. Avtorji članka so raziskovalci z Univerze v Montpellieru, Univerze v Adelaidi, Univerze za znanost in tehnologijo v Shaanxiju ter Jugozahodne univerze Jiaotong. DOI: 10.1038/s41467-026-74647-z [4].
Viri:
1: https://www.umontpellier.fr/
2: https://researchers.adelaide.edu.au/profile/yan.jiao
3: https://iem.umontpellier.fr/en/damien-voiry-en/
4: https://doi.org/10.1038/s41467-026-74647-z
