Разработан новый способ превращения CO2 в синтез-газ

Улавливание углерода может помочь работающим на угле предприятиям снизить выбросы парниковых газов. Но методика редко используется из-за экономической неэффективности. Разработка Национальной лаборатории Айдахо (НЛА) Министерства энергетики США может изменить ситуацию.

Исследователи создали эффективный процесс, превращающий захваченную двуокись углерода в синтез-газ, смесь H₂ и СО, подходящую для изготовления топлива и других продуктов. Выводы проекта представлены в Green Chemistry, издании Королевского химического общества.

Традиционные подходы к повторному использованию CO₂ включают этап восстановления, требующий высоких температур и давлений. Без этого газ не остается растворенным в воде достаточно долго, чтобы быть полезным. Разработанный НЛА процесс нацелен на решение этой проблемы за счет использования специальных жидкостей. Они повышают растворимость двуокиси углерода и позволяют напрямую вводить раствор в камеру для электрохимической конверсии в синтез-газ.

«Мы впервые показали, что этот продукт можно напрямую получить из собранного CO₂, без необходимости дополнительного разделения», — сообщили авторы.

Процесс основан на растворителях, способных изменить полярность под действием химического агента (SPS). Свойство позволяет контролировать, на какие молекулы подействует жидкость.

Реакция по получению синтез-газа проводится в электрохимических ячейках. Исследователи стали проводить опыты с SPS в 2015-м году. Но сначала доля водорода сильно превышала синтез-газ в конечных продуктах. В 2017-м команда решила эту проблему, добавив поддерживающий электролит для повышения ионной проводимости. За счет сульфата калия она выросла на 47%, что привело к большему объему синтез-газа. Реакция протекает при 25°С и примерно 275 кПа. Авторы надеются, что технология позволит получать синтез-газ из собранного CO₂ в достаточных количествах для внедрения на крупные объекты.