Если уж улавливать углекислый газ из атмосферы или трубы завода, то лучше бы превращать его во что-нибудь полезное. Например, в топливо. Однако большинство таких технологий страдают от низкой производительности или выдают огнеопасный или ядовитый продукт. Американские ученые разработали более эффективный процесс преобразования диоксида углерода в формиат, материал, который можно использовать вместо водорода или метанола для получения электричества.
Весь процесс, включая улавливание и электрохимическую конверсию газа в твердый порошкообразный формиат, который потом можно применять в топливных элементах для производства электричества, ученые из MIT и Гарвардского университета продемонстрировали в лабораторных условиях. Но они убеждены, что в состоянии масштабировать его, чтобы получать чистое тепло и порошок в промышленных масштабах.
Формиат калия или натрия — соли муравьиной кислоты — уже производят промышленным методом и используют как средство против обледенения дорог. Это нетоксичный, неогнеопасный, простой в хранении и транспортировке препарат, который можно месяцами или даже годами держать в металлическом контейнере, и он останется в стабильном состоянии.
Другие методы преобразования углекислого газа в топливо включают два этапа: сначала газ улавливается химическим путем и превращается в твердую форму, в карбонат калия, затем этот материал нагревается для выведения диоксида углерода и превращения его в сырье для топлива, например, в окись углерода. Второй этап обладает очень низким КПД — менее 20% исходного углекислого газа становится конечным продуктом, пишет MIT News.
Новый процесс гораздо эффективнее — коэффициент преобразования составляет свыше 90% и снимает потребность в этапе нагрева, поскольку углекислый газ сначала преобразуют в промежуточную форму жидкой металлической соли углекислой кислоты. После эту жидкость превращают в жидкий калий или натрий в электролизере, который использует низкоуглеродное электричество: атомную, ветровую или солнечную энергию. Концентрированный раствор формиата калия или натрия можно высушить до состояния порошка, который отлично хранится в обычных стальных баках годами.
Топливо из формиатов может применяться повсюду, хоть в домашних условиях, хоть в промышленном масштабе, уверяют исследователи. Например, дома можно поставить электролизер размером с холодильник, который будет превращать углекислый газ в формиат. Хранить его можно на чердаке или в подвале, а по необходимости смешивать с водой, заливать в топливные элементы и нагревать.
Американские инженеры добились увеличения срока службы топливных элементов на твердых оксидах. Это поможет снизить стоимость получения водорода и выработки энергии, необходимой для чистой энергетики.
