Vedci vyvinuli nový spôsob, ako odstrániť CO2 zo vzduchu

Na koncentrácii nezáleží

Nová metóda odstraňovania oxidu uhličitého z prúdu vzduchu by sa mohla stať dôležitým nástrojom v boji proti klimatickým zmenám. Prevratné na systéme je, že dokáže s plynom pracovať prakticky pri akejkoľvek úrovni koncentrácie, dokonca aj pri súčasnom pomere v atmosfére, ktorý predstavuje približne štyristo častíc na milión.

Väčšinu spôsobov odstraňovania oxidu uhličitého zo vzduchu je možno realizovať iba pri vyššej koncentrácii tohto plynu, akú vykazujú napríklad prúdy emisií z elektrární vyrábajúcich elektrinu z fosílnych palív.

Niekoľko variantov, ktoré dokážu pracovať s nízkou koncentráciou skleníkového plynu vo vzduchu, síce existuje, no nová metóda vedcov z Massachusetts Institute of Technology je výrazne menej energeticky náročná a nákladná.

zdroj: Massachusetts Institute of Technology

Veľká batéria z doštičiek

Technológia sa zakladá na nabitých elektrochemických doštičkách, cez ktoré sa preháňa vzduch, ktorý má byť zbavený CO2. Zariadenie je vo svojej podstate veľkou batériou, ktorá absorbuje oxid uhličitý zo vzduchu alebo prúdu iného plynu, ktorý prechádza cez jej elektródy, keď sa nabíja, a potom uvoľňuje plyn, keď sa vybíja.

Počas prevádzky zariadenia sa jednoducho strieda proces nabíjania a vybíjania. Počas nabíjania doňho prúdi obyčajný vzduch a počas vybíjania sa z neho vypustí koncentrovaný oxid uhličitý.

Keď sa batéria nabíja, prebieha na povrchu každého zásobníku elektród elektrochemická reakcia. Potiahnuté sú zlúčeninou, ktorá sa nazýva polyantrachinón a je zložená z uhlíkových nanorúrok. Tieto elektródy CO2 prirodzene priťahujú a ľahko reagujú s jeho molekulami v prúde vzduchu alebo iného plynu, aj keď je prítomný len v malej koncentrácii.

K opačnej reakcii dochádza, keď sa batéria vybíja – počas tohto procesu vypustí prúd čistého oxidu uhličitého. Prevádzka celého systému prebieha pri izbovej teplote a normálnom tlaku vzduchu.

Zariadenie aj celý priebeh procesu dokumentuje video:

Prirodzená príťažlivosť

„Najväčšou výhodou tejto technológie oproti väčšine ostatných technológií na zachytávanie alebo absorpciu uhlíka je binárna povaha náklonnosti adsorbentu k oxidu uhličitému,“ vysvetľuje Sahag Voskian, ktorý sa výskumu venoval v rámci svojej doktorandúry.

Inak povedané, materiál, z ktorého sú vyrobené elektródy, buď prirodzene veľmi dobre priťahuje CO2 alebo ho nepriťahuje vôbec, v závislosti od fázy nabíjania alebo dobíjania, v ktorej sa batéria práve nachádza. Pri iných reakciách, ktoré sa používajú na zachytávanie uhlíka, sú nevyhnutné pomocné kroky chemického spracovania alebo značné množstvo energie, ako napríklad tepla, či tlakové rozdiely.

„Vďaka tejto binárnej náklonnosti dokážeme oxid uhličitý zachytiť z akejkoľvek koncentrácie, vrátane štyristo častíc na milión, a umožňuje nám vypúšťať ho do akéhokoľvek nosného prúdu, dokonca aj do stopercentného CO2,“ hovorí Voskian.

To znamená, že nech cez zásobník plochých elektrochemických článkov prechádza akýkoľvek plyn, v momente uvoľňovania odnesie aj zachytený oxid uhličitý. Ak je požadovaným konečným produktom napríklad čistý oxid uhličitý, ktorý sa má neskôr použiť na sýtenie nápojov, cez doštičky môže byť pustený prúd čistého CO2. Zachytený plyn sa z doštičiek jednoducho uvoľní a pripojí sa k prúdu.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.