Nová technológia odstraňuje skleníkové plyny a mení ich na cennú surovinu
Dvaja hlavní vinníci globálneho otepľovania spôsobeného človekom sú oxid uhličitý (CO2) a metán CH4). Vedci už dlho hľadajú spôsoby, ako tieto plyny nielen zachytiť, ale ich aj premeniť na niečo užitočné. Jednou z historických metód je takzvané suché reformovanie metánu (DRM), ktoré však trpelo fatálnou chybou.
Proces síce fungoval, ale vyžadoval extrémne vysoké teploty nad 800 °C, ktoré sa dosahovali spaľovaním fosílnych palív. To viedlo k „uhlíkovému paradoxu“, kedy sa pri procese často uvoľnilo viac CO2, ako sa ho podarilo premeniť. Bol to krok vpred a dva kroky vzad. Teraz však výskumný tím z Inštitútu technológie a inžinierstva materiálov v Ningbo (NIMTE), ktorý je súčasťou Čínskej akadémie vied, a z Univerzity v Jinane, predstavil prelomové riešenie.
Ich inovatívna metóda, nazvaná elektrifikované DRM (e-DRM), nahrádza teplo z fosílnych palív elektrinou, ktorá poháňa katalytickú premenu CO2 a metánu na syntézny plyn – cennú zmes vodíka a oxidu uhoľnatého. Výsledky štúdie, publikovanej v časopise Science Advances, sú pozoruhodné.
Zdroj Foto: NIMTE
Proces e-DRM dosahuje pôsobivú mieru využitia energie 80 % a udržiava si stabilitu viac ako 120 hodín, čo je kľúčový faktor pre priemyselné využitie. Najdôležitejším aspektom tejto technológie je však jej schopnosť dosiahnuť čistú negatívnu bilanciu emisií. Samotný proces e-DRM spotrebúva CO2. Jediné emisie, ktoré treba brať do úvahy, sú tie, ktoré vznikajú pri výrobe elektriny na jeho pohon.
Ak je však proces napájaný z obnoviteľných zdrojov, ako je veterná, solárna, vodná alebo jadrová energia, množstvo CO2 premeneného v procese e-DRM môže byť vyššie ako množstvo CO2 emitovaného pri výrobe tejto elektriny. Tým sa otvára cesta k skutočne negatívnej uhlíkovej stope. Táto technológia navyše vytvára silný, vzájomne prospešný vzťah s obnoviteľnými zdrojmi energie.
Rozširovanie obnoviteľných zdrojov je často brzdené ich nestálosťou – slnko nesvieti vždy a vietor nefúka nepretržite. Zariadenia e-DRM by mohli fungovať ako masívna a flexibilná záťaž v elektrickej sieti. Môžu byť spustené na plný výkon, aby spotrebovali prebytočnú energiu v čase špičkovej produkcie, čím by túto energiu efektívne ukladali do chemických väzieb vyrobeného syntézneho plynu.
Týmto spôsobom by sa riešil problém stability siete a zároveň by sa čistila atmosféra. Zachytávanie uhlíka sa tak mení z obyčajného „nákladu“ na priemyselný proces s pridanou hodnotou, ktorý zároveň stabilizuje infraštruktúru obnoviteľnej energie.
Proces e-DRM nielenže likviduje odpadové plyny, ale vytvára aj „syntézny plyn – kľúčovú surovinu pre výrobu vysokohodnotných chemikálií“. Tento ekonomický stimul je nevyhnutný na podporu komerčného využitia. Vedci veria, že ich objav môže posunúť technológiu DRM z laboratórneho výskumu ku komerčným aplikáciám s transformačnými prínosmi v environmentálnej, sociálnej i správnej oblasti.
Tento prelom prichádza z čínskych výskumných inštitúcií, čo podčiarkuje globálny charakter vedeckého úsilia v boji proti klimatickým zmenám a rastúcu vedúcu úlohu Číny v tejto oblasti. Hoci e-DRM nie je zázračným všeliekom, predstavuje silný a sľubný nový nástroj, ktorý by mohol pomôcť premeniť naše dva najväčšie skleníkové záväzky na cenné aktíva, poháňané čistou energiou budúcnosti.
Zdroj: phys.org.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
Zobrazit Galériu
