Цей метод може бути особливо важливим у майбутніх космічних місіях.
Учені зробили дивовижне відкриття / колаж УНІАН, фото ua.depositphotos.com
Новий електрохімічний прилад може безпосередньо розщеплювати вуглекислий газ (CO2) на вуглець і чистий кисень. Команда дослідників із Нанкінського університету (Китай) заявляє, що ця технологія може ефективно виробляти кисень в екстремальних умовах — наприклад, під водою на Землі або на Марсі.
Примітно, що новий пристрій усуває необхідність у суворих умовах тиску і температури, які зазвичай потрібні для таких реакцій, пише Interesting Engineering.
«Якщо електроенергія для пристрою надходить з поновлюваних джерел, цей метод відкриває шлях до вуглецевої нейтральності. Водночас це практичний і керований спосіб отримання кисню з CO2, який має широкий спектр застосувань — від освоєння Марса і забезпечення киснем скафандрів до підводного життя, дихальних масок, очищення повітря в приміщеннях і перероблення промислових відходів», — ідеться в пресрелізі дослідників.
Відео дня
Новий метод дає 98% кисню
У природі рослини виробляють кисень шляхом фотосинтезу, перетворюючи CO2 на кисень і глюкозу за участю атомів водню як посередників.
Однак вчені довгі роки намагалися відтворити цей процес у лабораторних умовах за помірних температур.
Дослідники з Нанкінського університету спільно з вченими Фуданьського університету розробили новий метод розщеплення CO2 безпосередньо на вуглець і кисень. На відміну від традиційних способів, які використовують водень, їхній процес заснований на літії як ключовому проміжному елементі.
Для цього вчені створили інноваційний електрохімічний пристрій. Він складається з газового катода з нанокаталізатором із рутенію і кобальту та металевого літієвого анода.
У катод вводиться вуглекислий газ, який проходить двостадійне електрохімічне відновлення за участю літію. CO2 реагує з літієм, утворюючи карбонат літію (Li₂CO₃). Потім карбонат літію розкладається, перетворюючись на оксид літію (Li₂O) і елементарний вуглець.
На останньому етапі оксид літію (Li2O) знову перетворюється на іони літію, а побічним продуктом виділяється чистий кисень (O2). Цей процес ефективно перетворює CO2 на придатні для використання вуглець і кисень. Оптимізований каталізатор забезпечує вихід кисню понад 98,6%, що значно перевищує ефективність природного фотосинтезу.
Розроблена технологія розщеплення CO2 зуміла продемонструвати свою універсальність, успішно працюючи не тільки з чистим вуглекислим газом, а й з цілою низкою змішаних газів.
Серед них імітація димових газів, що імітує промислові викиди, суміш CO2 і кисню і навіть імітація марсіанської атмосфери.
Тонка марсіанська атмосфера складається переважно з CO2, тиск якого становить менше одного відсотка від атмосферного тиску Землі.
Щоб змоделювати таке середовище для тестування технології розщеплення CO2, дослідники створили газову суміш, що складалася з аргону і дуже низької концентрації (1 відсоток) CO2. Однак команда не розкрила кількість кисню, отриманого в марсіанських умовах.
Інші новини, пов’язані з космосом
Раніше УНІАН повідомляв, що астрономи відкрили ще рекордні 128 супутників Сатурна. Загальна кількість супутників Сатурна досягла 274. Якщо порівнювати, то це майже вдвічі більше, ніж супутники всіх інших планет
Крім того, найбільше дослідження космосу перевернуло уявлення про темну матерію. Дослідники вважають, що стандартна модель того, як працює Всесвіт, може потребувати оновлення.
