Pull to refresh

«Алмазы с неба». Химики получили углеродные нановолокна из воздуха (из CO2)

Energy and batteries Nanotechnologies Science fiction Chemistry


Группа химиков из университета Джорджа Вашингтона под руководством профессора Стюарта Лихта разработала технологию для экономически выгодного преобразования атмосферного углекислого газа (CO2) напрямую в дорогостоящие углеродные нановолокна, которые нужны для производства потребительских товаров и промышленных продуктов.

Техпроцесс действительно очень дешёвый: процесс идёт сам собой, получая энергию от солнечной установки. Энергозатраты на производство ($1000 за тонну, то есть доллар за килограмм) получаются в несколько сотен раз ниже текущей рыночной стоимости продукта. И главное, техника уже проверена: прототип собран и успешно работает.

Углеродные нановолокна используются в производстве высокопрочных углеродных композитов, из которых делают кузова спортивных болидов и корпуса самолётов, ветряные турбины, высококачественное спортивное оборудование: рамы велосипедов, рукоятки теннисных ракеток и многое другое. Проблема только в том, что углеродные композиты до сих пор были очень дорогими, так что извлечение углекислого газа из воздуха может совершить настоящую революцию в промышленности.

Профессор Лихт называет созданную технологию «Алмазы с неба».

Углеродные нановолокна получают с помощью электролитического синтеза. Процесс состоит из нескольких стадий.

1. Энергетическая установка из концентратора и фотоэлемента генерирует электричество и одновременно нагревает электролитическую ячейку.

2. CO2 превращается в расплав карбонатов при температуре 750°C.

3. В электролитическую ячейку добавляют воздух из атмосферы, а на электроды ячейки подаётся напряжение. Электроды сделаны из никеля и стали.

4. Под воздействием температуры 750°C и электрического тока менее чем в 1 вольт CO2 распадается на атомы.

5. Углеродные нановолокна формируются на стальном электроде, откуда их можно снять.

Интересно, что у такого производства есть приятный побочный эффект: можно немного снизить количество углекислого газа в воздухе и уменьшить парниковый эффект, который приводит к нагреванию планеты по образцу Венеры.

Профессор Лихт подсчитал, что если энергетической установкой такого типа покрыть 10% площади пустыни Сахара, то за десять лет можно вернуть процент углекислого газа в атмосфере к доиндустриальному уровню.

19 августа 2015 года авторы представили свою работу на 250-м собрании Американского химического общества.

По материалам Американского химического общества
Tags:
Hubs:
Total votes 20: ↑17 and ↓3 +14
Views 14K
Comments Comments 26