Текст уведомления здесь

Новые катализаторы помогут бороться с парниковым эффектом

С их помощью можно будет восстанавливать углекислый газ со стопроцентной эффективностью.
Добавить в закладки
Комментарии

Российские и швейцарские химики предложили использовать новые катализаторы для электрического восстановления CO2. Их добавка позволила ученым достичь стопроцентного выхода по току. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Energy Materials.

Углекислый газ, или диоксид углерода, — продукт сгорания всех трех основных видов топлива: нефти, каменного угля и природного газа. Весной 2018 года усредненная концентрация углекислого газа в атмосфере превысила отметку в 410 миллионный долей (0,041 процента). Ученые полагают, что это самое высокое значение за последние 20 миллионов лет. Вообще, с момента начала промышленной революции концентрация углекислого газа увеличилась почти в полтора раза, причем большая часть этого «рывка» пришлась на последние пятьдесят лет.

Избыток CO2 в атмосфере называют одной из главных причин глобального потепления. Дело в том, что этот газ хорошо пропускает ультрафиолетовое и видимое излучение, которое идет от Солнца к Земле, нагревая ее, но плохо — инфракрасное излучение, в виде которого излишки тепла излучаются с поверхности нашей планеты. При увеличении концентрации углекислого газа Земля начинает постепенно нагреваться, как растение в стеклянной теплице, поэтому этот эффект еще называют парниковым.

Борьба с излишками CO2 в атмосфере — очень важная научная задача. Идеальный сценарий — это превращение CO2 обратно в топливо, например в газообразные углеводороды. Одним из эффективных способов является электрохимическая конверсия — восстановление CO2 при помощи электрической энергии. Обычно углекислый газ сначала восстанавливают до угарного газа СО, который затем запускают в дальнейшую цепочку превращений.

Российские и швейцарские химики сумели заметно улучшить эффективность этого процесса. Они добавили в электрохимическую ячейку для восстановление CO2 пиразолиевые соли — органические соединения. Всего ученые опробовали восемь разных солей с небольшими отличиями в строении. Выяснилось, что такие добавки позволяют снизить потенциал восстановления CO2 (в некоторых случаях снижение составило 0,5 вольта), а также улучшить некоторые другие параметры, например плотность тока на рабочем электроде. В результате для одного из катализаторов ученым удалось добиться стопроцентного выхода по току — иными словами, каждый пропущенный через раствор электрон был потрачен на восстановление CO2. Вероятно, положительно заряженные частицы создают вокруг рабочего электрода особый слой, который дополнительно стабилизирует анион-радикал CO2 — промежуточную форму в восстановлении углекислого газа.

А о том, как ученые пытаются «разогнать» процесс фотосинтеза у растений, чтобы они тоже эффективней перерабатывали углекислый газ, читайте в другом материале «Чердака».

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы