Modell eines CO2-Moleküls anakat / iStock
Forscher der Rice University konnten ein Treibhausgas in einen umweltfreundlicheren reinen flüssigen Kraftstoff umwandeln.
Entwickelt vom Labor für chemische und biomolekulare Verfahren der Rice University Haotian Wang und ein Team von Wissenschaftlern, der katalytische Reaktor verwendet Kohlendioxid als Ausgangsmaterial und erzeugt gereinigte Konzentrationen von Ameisensäure. Gegenwärtig ist Ameisensäure, die mit herkömmlichen Mitteln hergestellt wird, teuer und erfordert viel Energie.
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Rices Arbeit könnte den Einsatz von Konvertierungstechnologien vorantreiben
Das von den Reisforschern entwickelte System könnte dazu beitragen, den Einsatz von Konvertierungstechnologien für Kohlendioxid kommerziell
“ Ameisensäure ist ein Energieträger. Es ist ein Brennstoffzellenbrennstoff, der Strom erzeugen und Kohlendioxid emittieren kann - den Sie wieder aufnehmen und recyceln können ", sagte Wang in a Pressemitteilung Ankündigung der Forschung. “Es ist auch in der chemischen Industrie als Ausgangsmaterial für andere Chemikalien und als Speichermaterial für Wasserstoff von grundlegender Bedeutung, das fast das 1000-fache der Energie des gleichen Volumens an Wasserstoffgas aufnehmen kann, das schwer zu komprimieren ist.Das ist derzeit eine große Herausforderung für Wasserstoff-Brennstoffzellenautos. “
Das neue System ist das Ergebnis der Aufgabe von Wang und dem Team der Brown School of Engineering von Rice, nützliche Technologien zu finden, mit denen Treibhausgase in Produkte umgewandelt werden können. Mit diesem Test konnte das Team eine Energieumwandlungseffizienz von rund 42% erreichen.
Die eigenen Entwicklungen der Forscher haben dies ermöglicht
Chuan Xia, Hauptautor der Studie, die in veröffentlicht wurde Naturenergie , sagte seine Entwicklung eines zweidimensionalen Wismutkatalysators und die Entwicklung eines Festkörperelektrolyten, der die Notwendigkeit von Salz für eine Reaktion beseitigt, machten die Umwandlung des Treibhausgases in etwas umweltfreundlicheres möglich. Sobald der Prozess abgeschlossen warperfektioniert arbeiteten die Wissenschaftler mit dem Brookhaven National Laboratory zusammen, um den laufenden Prozess zu beobachten.
"Die Röntgenabsorptionsspektroskopie, eine leistungsstarke Technik, die an der ISS-Strahllinie Inner Shell Spectroscopy an der National Synchrotron Light Source II des Brookhaven Lab verfügbar ist, ermöglicht es uns, die elektronische Struktur von Elektrokatalysatoren im Operando zu untersuchen - also während der eigentlichenchemischer Prozess ", sagte Co-Autor Eli Stavitski, leitender Beamline-Wissenschaftler an der ISS." In dieser Arbeit verfolgten wir die Oxidationsstufen von Wismut auf verschiedenen Potentialen und konnten den aktiven Zustand des Katalysators während der Kohlendioxidreduktion identifizieren. "
Auswirkungen auf das Gesamtbild
Das Labor konnte 100 Stunden lang kontinuierlich Ameisensäure erzeugen, ohne dass die Komponenten des Reaktors beeinträchtigt wurden. Die Wissenschaftler sehen, dass ihre Arbeit einen größeren Einfluss auf die Umwelt hat.
"Das große Ganze ist, dass die Reduzierung von Kohlendioxid für die Auswirkungen auf die globale Erwärmung sowie für die Synthese umweltfreundlicher Chemikalien sehr wichtig ist", sagte Wang. "Wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind stammt, können wir eineSchleife, die Kohlendioxid in etwas Wichtiges verwandelt, ohne mehr davon zu emittieren. "