Исследователи Массачусетского технологического института разработали новую мембранную систему, потенциально способную преобразовывать выбросы углекислого газа CO2 (в обилии создаваемых на электростанциях) в полезные альтернативные виды топлива для машин, грузовых автомобилей и самолётов.
Кроме того, благодаря новой системе можно получать и исходное химическое сырьё для широкого спектра продуктов. Процесс уже успешно опробован в лаборатории. И теперь учёные надеются адаптировать систему для работы на традиционных электростанциях, работающих на ископаемом топливе.
Созданная инженерами MIT мембрана со структурой перовскита состоит из соединения лантана, кальция и окиси железа. Мембрана позволяет кислороду проникать на другую сторону, оставляя за преградой окись углерода (CO).
Окись углерода затем можно превратить в различные полезные человеку виды топлива. Исследователи уточняют, что полученная в процессе CO может использоваться в качестве топлива самостоятельно или в сочетании с водородом и (или) водой для создания других видов углеводородного топлива, а также химических веществ – метанола (используется в качестве автомобильного топлива), синтез-газа и другого.
Теперь опишем сам процесс. Для разделения исходного углекислого газа на кислород и окись углерода необходима высокая температура (до 1500 градусов Цельсия в предыдущих экспериментах). Разработанная учёными MIT технология позволила снизить этот показатель до 900 С. Но для создания и такой температуры требуется много энергии.
Откуда её взять? Исследователи предполагают, что эта тепловая энергия может быть получена за счёт "солнечной энергии, либо при помощи теплоотходов, часть которых может поступать прямо от электростанции или некоторых других источников".
Углекислый газ, создаваемый в ходе выработки электроэнергии при сжигании природного газа, может подаваться через мембранную систему. Сама же она будет питаться, например, за счёт небольшого потока исходного природного газа.
Затем получаемую окись углерода можно будет смешивать с водородом для получения синтез-газа. Его можно будет использовать для выработки электроэнергии, в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания или подавать в существующую газораспределительную сеть.
Учёные надеются, что в конечном счёте система станет частью существующих газовых электростанций. Фактически к ним будет добавлен ещё один выход для альтернативного топлива.
Процесс позволит создать новую коммерческую продукцию при одновременном сокращении выбросов парниковых газов.
По мнению исследователей, этот процесс может стать частью комплекса технологий, известных как улавливание СО2, утилизация и хранение углерода (CCS). И если применять его при производстве электроэнергии, то можно значительно снизить влияние сжигания ископаемого топлива на глобальное потепление.
Результаты исследования опубликованы в журнале ChemSusChem.
Ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что углекислый газ предложили не хранить, а перерабатывать в топливо и спирты.
