Улавливание углекислого газа — один из самых многообещающих способов борьбы с климатическими изменениями, но процесс этот дорогой, а полученный продукт не имеет коммерческой ценности. Но если подвергнуть СО2 электролизу, можно преобразовать его в нечто более полезное, например, этилен для производства полимеров или ацетилен для химической промышленности, пишет Phys.org. И теперь у технологии утилизации СО2 с использованием угарного газа (монооксида углерода, СО) появились коммерческие перспективы.

«Этилен, ацетат и этанол — более ценные продукты, чем, например, метан, поскольку могут стать многофункциональным химическим сырьем», — говорит руководитель проекта профессор Мэттью Кэнан из Стэнфордского университета.

Превращение СО2 в СО — экономически доступный процесс. Сложность в том, чтобы эффективно преобразовать угарный газ в используемые в нефтехимии соединения. Электролиз должен преобразовывать монооксид углерода в полезные продукты с высоким КПД и низкими затратами энергии. Но созданные ранее электрохимические элементы требовали для достижения высоких показателей электролиза большого объема монооксида. На выходе получался «разбавленный» продукт, который надо было дополнительно очищать — а значит, тратить на это дополнительную энергию.

Кэнан утверждает, что электрохимические элементы, созданные его командой, лишены этих недостатков. Они вырабатывают поток газообразного этилена и раствора ацетата натрия в 1000 раз более концентрированный, чем в более ранних технологиях.

В элементах используются газодиффузионные электроды в сочетании с аккуратно разработанным полем обтекания, которое значительно улучшило доставку угарного газа к поверхности электрода и выведение конечного продукта. Также химики устранили потребность в растворе электролита, соединив газодиффузионные электроды с мембраной напрямую. В результате и этилен, и концентрированный ацетат вырабатываются непосредственно у электрода и выводятся из элемента одной струей пара.

Сейчас команда занята масштабированием прототипа, чтобы убедиться, что процесс электролиза СО сработает в промышленных масштабах.

Устройство будет полезно не только на Земле, но и в космосе: установка переработает продукты дыхания космонавтов в пищу и питательные вещества.

Множество проектов по терраформированию Марса основаны на использовании углекислого газа для создания пригодной для жизни атмосферы. Однако недавнее исследование разрушает эту мечту: оказывается, на Красной планете недостаточно СО2 для создания парникового эффекта, который бы прогрел поверхность.