Запропонована технологія перетворює вуглекислий газ в форміат — тверде паливо, яке можна зберігати необмежений час.
Дослідники з Массачусетського технологічного інституту і Гарвардського університету розробили ефективний процес, який може перетворювати вуглекислий газ у форміат, рідкий або твердий матеріал, який можна використовувати, як водень або метанол, для живлення паливних елементів і вироблення електроенергії.
Інші підходи до перетворення вуглекислого газу в паливо зазвичай включають двоетапний процес: спочатку газ хімічно вловлюється і перетворюється у тверду форму у вигляді карбонату кальцію, потім цей матеріал нагрівається, щоб видалити вуглекислий газ і перетворити його у тверду форму, наприклад, окис вуглецю. Другий етап має дуже низьку ефективність, кажуть автори дослідження: зазвичай в бажаний продукт перетворюється менше 20% газоподібного діоксиду вуглецю.
Навпаки, новий процес забезпечує конверсію більше 90% і усуває необхідність в неефективному етапі нагріву внаслідок попереднього перетворення діоксиду вуглецю в проміжну форму — рідкий бікарбонат металу. Потім цю рідину електрохімічно перетворять в рідкий форміат калію або натрію в електролізері, що використовує низьковуглецеву електрику, наприклад, ядерну, вітрову або сонячну енергію.
Конфігурація електролізера з бікарбонатним катодом, проміжним буферним шаром, катіонообмінною мембраною і водним анодом. Зображення: Shuhan Miao, Harvard Graduate School of Design
Отриманий висококонцентрований рідкий розчин форміату калію або натрію можна потім висушити, наприклад, шляхом випаровування на сонячній енергії, щоб отримати твердий порошок, який володіє високою стабільністю і може зберігатися у звичайних сталевих резервуарах протягом багатьох років або навіть десятиліть.
Весь процес, включаючи уловлювання та електрохімічне перетворення газу в порошок твердого форміату, який потім використовується в паливному елементі для виробництва електроенергії, був продемонстрований в невеликому лабораторному масштабі. Проте дослідники очікують, що його можна буде масштабувати.
Форміат калію або натрію, вже вироблений в промислових масштабах і широко використовуваний в якості антиобледеніння для доріг і тротуарів, нетоксичний, негорючий, його легко зберігати і транспортувати, і він може залишатися стабільним у звичайних сталевих резервуарах, які можна використовувати місяцями або навіть роками після його виробництва.