Ερευνητές δημιουργούν αλκοόλ από τον αέρα.
Μπορεί να ακούγεται εξαιρετικά παράλογο, αλλά είναι αληθινό, ο σπουδαστής του TU Delft PhD, ο Ming Ma βρήκε έναν τρόπο να παράγει αλκοόλ από τον αέρα και για να είμαστε ακριβέστεροι, όχι απλά μόνο βρήκε πώς να το δημιουργεί, αλλά μπορεί να ελέγχει αποτελεσματικά και με ακρίβεια τη διαδικασία ηλεκτροαπόδοσης CO 2 για να παράγει ένα ευρύ φάσμα χρήσιμων προϊόντων, συμπεριλαμβανομένου του αλκοόλ. Η δυνατότητα χρήσης του CO 2 ως τέτοιος πόρος μπορεί να είναι καθοριστικής σημασίας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Συλλογή και αξιοποίηση του άνθρακα (CCU).
Για την άμβλυνση της συγκέντρωσης του ατμοσφαιρικού CO 2 , η δέσμευση και η χρήση άνθρακα (CCU) θα μπορούσε να αποτελέσει μια εφικτή εναλλακτική στρατηγική για τη δέσμευση του άνθρακα (CCS). Η ηλεκτροχημική μείωση του CO 2 στα καύσιμα και στις χημικές ουσίες με προστιθέμενη αξία έχει προσελκύσει σημαντική προσοχή ως μια πολλά υποσχόμενη λύση. Σε αυτή τη διαδικασία, το συλληφθέν CO 2 χρησιμοποιείται ως πόρος και μετατρέπεται σε μονοξείδιο του άνθρακα (CO), το μεθάνιο (CH 4 ), αιθυλένιο (C 2 H 4 ), και ακόμη και υγρά προϊόντα, όπως μυρμηκικό οξύ (HCOOH), μεθανόλη ( CH 3 OH) και αιθανόλη (C 2 H 5 OH).
Οι υδρογονάνθρακες υψηλής πυκνότητας ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα και εύκολα ως καύσιμα εντός της τρέχουσας ενεργειακής υποδομής. Επιπλέον, η παραγωγή CO είναι πολύ ενδιαφέρουσα, δεδομένου ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την διαδικασία Fischer-Tropsch, μια καλά ανεπτυγμένη τεχνολογία που έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία για τη μετατροπή του αερίου σύνθεσης (CO και υδρογόνου (Η 2 )) σε πολύτιμες χημικές ουσίες όπως η μεθανόλη και τα συνθετικά καύσιμα (όπως το πετρέλαιο ντίζελ). Ο αριθμός που επισυνάπτεται περιγράφει αυτές τις τρεις διαδικασίες και τον τρόπο με τον οποίο η ηλεκτρική αναγωγή του CO 2 θα μπορούσε ενδεχομένως να κλείσει τον κύκλο του άνθρακα.
Ακριβής ρύθμιση της διαδικασίας.
Στη διδακτορική του διατριβή ο Ming Ma, που εργάζεται στην ομάδα του Dr. Wilson A. Smith, περιγράφει τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε νανοκλίμακα όταν χρησιμοποιούνται διαφορετικά μέταλλα στην ηλεκτροδιάβρωση του CO 2 . Για παράδειγμα, η χρήση νανοσωματιδίων χαλκού στη διαδικασία ηλεκτροαπόρτισης οδηγεί στην παραγωγή υδρογονανθράκων, ενώ το νανοπορικό άργυρο μπορεί να παράγει CO. Επιπλέον, όπως ανακάλυψε ο Ma, η διαδικασία μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια μεταβάλλοντας τα μήκη των νανοσωματιδίων και το ηλεκτρικό δυναμικό. Με τη ρύθμιση αυτών των συνθηκών, είναι σε θέση να παράγει οποιοδήποτε προϊόν με βάση τον άνθρακα ή συνδυασμούς σε οποιαδήποτε επιθυμητή αναλογία, παράγοντας έτσι τους πόρους για τις τρεις διαδικασίες παρακολούθησης που περιγράφονται παραπάνω.
Η χρήση μεταλλικών κραμάτων στη διαδικασία οδηγεί σε ακόμη πιο ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Ενώ η πλατίνα από μόνη της παράγει υδρογόνο και ο χρυσός παράγει CO, ένα κράμα αυτών των δύο μετάλλων αναπάντεχα παράγει επίσης μυρμηκικό οξύ (HCOOH) σε σχετικά μεγάλες ποσότητες. Το μυρμηκικό οξύ έχει ενδεχομένως πολύ υποσχόμενη χρήση στα κύτταρα καυσίμου.
Επόμενα βήματα.
Τώρα που οι διαδικασίες αυτές έχουν καταγραφεί, τα επόμενα βήματα για την ομάδα στο εργαστήριο του Smith για μετατροπή και αποθήκευση ηλιακής ενέργειας στο TU Delft είναι να αναζητήσει τρόπους βελτίωσης επιλεκτικότητας των μεμονωμένων προϊόντων και να αρχίσουν να σχεδιάζουν τρόπους για την κλιμάκωση αυτής της διαδικασίας.
