Новости Дня

Человечество изобретает всё новые технологии, пытаясь обеспечить себя энергией и при этом сохранить окружающую среду.

Химики придумали изящный способ защитить планету от избытка парниковых газов, попутно снабдив человечество энергией. Углекислый газ предлагается сделать сырьём для производства инновационных аккумуляторов. В процессе работы этой батарейки CO₂ будет без дополнительных затрат превращаться в твёрдый минеральный карбонат.

Технология описана в научной статье, опубликованной в журнале Joule группой во главе с Бетар Галлант (Betar Gallant) из Массачусетского технологического института.

Как сообщается в пресс-релизе вуза, сегодня тепловая электростанция, оборудованная системой улавливания углерода, тратит до 30% вырабатываемой энергии только на захват и хранение углекислого газа. Забота о климате обходится человечеству дорого, и было бы совсем неплохо пустить в дело накопленный СО₂ и тем самым снизить затраты.

Однако углекислый газ – довольно-таки инертное вещество. Чтобы заставить его вступить в химическую реакцию и получить полезный продукт, обычно требуется опять-таки затратить много энергии.

Галлант и её сотрудники предложили использовать СО₂ вместе с ионами лития в составе электролита для аккумуляторов. Эта идея не нова, однако до сих пор в подобных устройствах применялись катализаторы из редких металлов. Это, разумеется, сказывалось на окупаемости потенциального продукта. Кроме того, вызываемые такими катализаторами процессы недостаточно хорошо изучены, и инженерам было трудно контролировать поведение своего детища.

Авторы нового исследования предложили добавить в электролит (который сам по себе не содержит воды) водный раствор аминов. Как обнаружили химики, эта субстанция работает катализатором нужных электрохимических реакций. При этом она стоит недорого и не вызывает неожиданных побочных явлений.

Как показали эксперименты, такой аккумулятор по ёмкости и напряжению разряда может соперничать с новейшими литиево-газовыми батареями.

Всякий аккумулятор со временем теряет ёмкость. В предложенной авторами схеме это сопровождается превращением СО₂ и ионов лития в карбонат лития Li₂CO₃. Это вещество является твёрдым при комнатной температуре и атмосферном давлении, поэтому его гораздо легче хранить, чем углекислый газ. Кроме того, не исключено, что в будущем химики и ему найдут полезное применение.

Однако разработке пока далеко до практического применения. На сегодняшний день аккумулятор выдерживает только десять циклов перезарядки, так что вряд ли кто-нибудь согласился бы запитать от него свой смартфон. Исследователи ищут способ преодолеть это препятствие.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о планах перерабатывать углекислый газ в бензин и спирты, а также заставить его крутить турбины электростанций.