Ezzel az extrahatékony karbonbefogási módszerrel semlegesíthetőek a káros gázok
Az úgynevezett mesterséges levelek kulcsszerepet játszhatnak az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. Egy mérnökcsapat most olyan megoldást mutatott be, amely a jelenlegi technológiákhoz képest százszoros hatékonyság mellett képes megkötni a szén-dioxidot.
Meenesh Singh
Az évek során jó néhány olyan mesterséges levélrendszerrel álltak elő kutatók, amelyek a napfényt felhasználva a vizet folyékony üzemanyaggá és villamos energiává alakítják.
Az egyik ilyen vívmányt az Illinois-i Chicagói Egyetem (UIC) mérnökei mutatták be, ami egyedi kialakítással rendelkezett, ezáltal alkalmassá tette az éles bevetésre is, ellentétben más laboratóriumi megoldásokkal, amelyek csak nyomás alatt lévő tartályokból származó szén-dioxiddal működhettek.
Az eljárás egy szabványos mesterséges fotoszintézist végző modulból állt, amelyet egy vízzel töltött átlátszó kapszulába zártak, és félig áteresztő külső réteggel látták el. Ahogy a napfény a készülékre ért, a víz elpárolgott a külső rétegen található pórusokon keresztül, és helyére szén-dioxidot szívott be, amelyet a benne lévő egység szén-monoxiddá alakított, amit viszont fel lehetett fogni, és szintetikus üzemanyagok előállítására lehetett használni.
A tudósok a konstrukció néhány kulcsfontosságú módosításával most új szintre emelték a teljesítményét: olcsó anyagokat használtak fel egy elektromosan töltött membrán integrálásához, amely vízgradiensként működik, tehát száraz és nedves oldallal egyaránt rendelkezik. A száraz oldalon egy szerves oldószer kötődik a befogott szén-dioxidhoz, és azt koncentrált bikarbonáttá alakítja, amely a membránon felhalmozódik.
A nedves oldalon lévő pozitív töltésű elektróda ezután a bikarbonátot a membránon keresztül a vizes oldatba áramoltatja, ahol visszaalakul szén-dioxiddá, és alkalmassá válik üzemanyagok szintetizálására is. Az elektromos töltés megváltoztatásával felgyorsítható vagy lelassítható a karbonleválasztás és -befogás sebessége, ezáltal optimális esetben óránként 3,3 millimól gázt képes megkötni 4 négyzetcentiméterenként.
Ez a fluxusarány rendkívül magasnak számít, több mint százszorosa a jelenleg használt rendszerekének, ami óriási előrelépés a technológia modernizálása terén. Fontos megjegyezni, hogy a reakciókhoz mindössze elhanyagolható mennyiségű energiára volt szükség, egészen pontosan 0,4 kilojoule-ra óránként, ami kevesebb, mint amennyi egy egywattos LED-izzó működtetéséhez kell.
