Jeftini uređaj nalik baterijama apsorbira emisije CO2 dok se puni

Istraživači su razvili jeftin uređaj koji može selektivno uhvatiti plin ugljični dioksid dok se puni. Zatim, kada se ispusti, CO2 se može kontrolirano otpustiti i prikupiti za ponovnu upotrebu ili odgovorno zbrinjavanje. Superkondenzatorski uređaj, sličan punjivoj bateriji, veličine je novčića, a djelomično je izrađen od održivih materijala uključujući ljuske kokosa i morsku vodu.

Dizajniran od strane istraživača sa Sveučilišta Cambridge, superkondenzator bi mogao pomoći u pokretanju tehnologija za hvatanje i pohranu ugljika uz mnogo nižu cijenu. Godišnje se u atmosferu ispusti oko 35 milijardi metričkih tona CO2 i hitno su potrebna rješenja za uklanjanje tih emisija i rješavanje klimatske krize. Najnaprednije tehnologije hvatanja ugljika trenutno zahtijevaju velike količine energije i skupe su.

Superkondenzator se sastoji od dvije elektrode pozitivnog i negativnog naboja. U radu koji je vodio Trevor Binford dok je završavao svoj magisterij na Cambridgeu, tim je pokušao mijenjati napon s negativnog na pozitivan kako bi produžio vrijeme punjenja iz prethodnih eksperimenata. To je poboljšalo sposobnost superkondenzatora da uhvati ugljik.

"Otkrili smo da polaganim izmjenjivanjem struje između ploča možemo uhvatiti dvostruko veću količinu CO2 nego prije", rekao je dr. Alexander Forse s Cambridgeovog odjela za kemiju koji je vodio istraživanje.

"Proces punjenja-pražnjenja našeg superkondenzatora potencijalno koristi manje energije od procesa zagrijavanja amina koji se sada koristi u industriji", rekao je Forse. "Naša sljedeća pitanja uključivat će istraživanje preciznih mehanizama hvatanja CO2 i njihovo poboljšanje. Tada će biti pitanje povećanja."

Superkondenzator je sličan punjivoj bateriji, ali glavna razlika je u načinu na koji dva uređaja pohranjuju naboj. Baterija koristi kemijske reakcije za pohranjivanje i oslobađanje naboja, dok se superkondenzator ne oslanja na kemijske reakcije. Umjesto toga, oslanja se na kretanje elektrona između elektroda, pa mu je potrebno dulje da se razgradi i ima dulji vijek trajanja.

"Kompromis je u tome što superkondenzatori ne mogu pohraniti toliko naboja kao baterije, ali za nešto poput hvatanja ugljika dali bismo prednost trajnosti", rekla je koautorica Grace Mapstone. "Najbolje je to što su materijali koji se koriste za izradu superkondenzatora jeftini i u izobilju. Elektrode su izrađene od ugljika, koji dolazi iz otpadnih kokosovih ljuski.

"Želimo koristiti materijale koji su inertni, koji ne štete okolišu i koje moramo rjeđe odlagati. Na primjer, CO2 se otapa u elektrolit na bazi vode koji je u osnovi morska voda."

Međutim, ovaj superkondenzator ne apsorbira CO2 spontano: mora se puniti da bi uvukao CO2. Kada se elektrode napune, negativna ploča uvlači plin CO2, zanemarujući druge emisije, poput kisika, dušika i vode, koje ne doprinose klimatskim promjenama. Koristeći ovu metodu, superkondenzator i hvata ugljik i pohranjuje energiju.

Izvor: Tech Xplore