Создан способный одновременно захватывать и расщеплять СО2 катализатор

МОСКВА, 21 января. /ТАСС/. Южнокорейские химики создали электрокатализатор, способный с рекордно высоким уровнем эффективности извлекать углекислый газ из выхлопов заводов и превращать его молекулы в муравьиную кислоту, ценное сырье для химической промышленности. Эта установка поможет сделать утилизацию выхлопных газов экономически целесообразной, пишут исследователи в статье, опубликованной в научном журнале ACS Energy Letters.

"Проведенные нами опыты показывают, что углекислый газ можно захватывать и перерабатывать в рамках одного и того же процесса и установки. Нам удалось интегрировать обе эти функции в один и тот же электрод, что значительным образом упрощает процесс утилизации СО2 в условиях, соответствующих промышленным реалиям", - пояснил профессор Корейского института энергетических технологий (Наджу) Чхве Вонен, чьи слова приводит пресс-служба журнала.

Как отмечают ученые, научные коллективы по всему миру активно работают над созданием технологий, позволяющих изымать из атмосферы углекислый газ и превращать его в различные формы топлива или химикатов. Это критически важно для того, чтобы замедлить глобальное потепление, так как даже полное прекращение выбросов парниковых газов уже вряд ли позволит достичь целей, заложенных в Парижском соглашении по климату.

Большие надежды в этом отношении возлагаются на электрокатализаторы, способные превращать молекулы СО2 в муравьиную кислоту, простейшее органическое соединение. Несмотря на то, что ученым удалось создать сразу несколько подобных каталитических систем, все они отличаются низким уровнем КПД, что связано как с формированием нежелательных побочных продуктов реакции, так и с необходимостью отдельно захватывать и концентрировать углекислый газ.

Южнокорейским химикам удалось на 40% повысить эффективность всего этого процесса благодаря созданию трехслойного электрода, который одновременно активно поглощает СО2 из окружающей среды, расщепляет его и заставляет вступать в реакции с молекулами воды. Он состоит из трех тонких прослоек: пористого слоя из углерода с добавлением азота, который поглощает углекислоту, специальной углеродной бумаги, которая транспортирует молекулы углекислого газа в слой из оксида олова, расщепляющего СО2.

Благодаря подобной структуре, новый электрокатализатор способен производить муравьиную кислоту не только при переработке концентрированного СО2, но и при контакте с выхлопными газами заводов, в которых на долю углекислоты приходится лишь 15% массы. В перспективе, это позволит создать экономически эффективные системы очистки выхлопов от СО2 и тем самым значительно замедлить глобальное потепление, подытожили ученые.