211service.com
Naukowiec demonstruje, jak wysysać węgiel z powietrza i robić z niego materiały
Nowa metoda pobierania dwutlenku węgla bezpośrednio z powietrza i przekształcania go w tlen i włókna węglowe w nanoskali może doprowadzić do niedrogiego sposobu wytwarzania cennego materiału budowlanego, a nawet może służyć jako broń przeciwko zmianom klimatu.
Włókna na tym obrazie mikroskopowym są wykonane z węgla, wyprodukowanego nową metodą, która usuwa również dwutlenek węgla z powietrza.
Włókna węglowe są coraz częściej wykorzystywane jako materiał konstrukcyjny w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i innych, które cenią jego wytrzymałość i lekkość. Przydatne atrybuty włókien węglowych, które obejmują również przewodnictwo elektryczne, są wzmocnione w nanoskali, mówi Światło Stuarta , profesor chemii na George Washington University. Problem polega na tym, że wytwarzanie włókien węglowych jest bardzo drogie, a znacznie mniej nanowłókien. Licht mówi, że jego grupa jest nowo zademonstrowany Technologia, która zarówno wychwytuje dwutlenek węgla z powietrza, jak i wykorzystuje proces elektrochemiczny do konwersji go do nanowłókien węglowych i tlenu, jest wydajniejsza i potencjalnie znacznie tańsza niż istniejące metody.
Ale to coś więcej niż tylko prostszy i tańszy sposób na wytworzenie produktu o wysokiej wartości. To także sposób na przechowywanie i sekwestrację dwutlenku węgla w użyteczny, stabilny i kompaktowy sposób, mówi Licht. Wskazuje, że jeśli proces jest zasilany energią odnawialną, rezultatem jest netto usunięcie dwutlenku węgla z atmosfery. W niedawnej demonstracji jego grupa użyła unikalny skoncentrowany system energii słonecznej , który wykorzystuje światło słoneczne podczerwone oraz światło widzialne do generowania dużej ilości ciepła potrzebnego do przeprowadzenia pożądanej reakcji.
Proces wymaga rozpuszczonego stopionego węglanu litu z innym związkiem, tlenkiem litu, rozpuszczonym w nim. Tlenek litu łączy się z dwutlenkiem węgla w powietrzu, tworząc więcej węglanu litu. Gdy napięcie zostanie przyłożone do dwóch elektrod zanurzonych w stopionym węglanie, w wyniku reakcji powstaje tlen, węgiel (który osadza się na jednej z elektrod) i tlenek litu, który można wykorzystać do wychwytywania większej ilości dwutlenku węgla i ponownego rozpoczęcia procesu.
Naukowcy wykazali zdolność do wytwarzania różnych kształtów i średnic nanowłókien poprzez dostosowanie określonych warunków wzrostu, takich jak ilość prądu stosowanego w określonych momentach oraz skład różnych składników wykorzystywanych w procesie. Pokazali również, że potrafią wytwarzać bardzo jednolite włókna. Licht mówi, że mechanizmy leżące u podstaw powstawania włókien wciąż wymagają lepszego zrozumienia i jest przekonany, że grupa może rozwijać większą kontrolę nad naturą wytwarzanych przez nią włókien.
Jeśli chodzi o potencjał technologii redukcji emisji, naukowcy są optymistyczni. Obliczają, że biorąc pod uwagę obszar mniejszy niż 10 procent wielkości Sahary, metoda może usunąć wystarczającą ilość dwutlenku węgla, aby globalny poziom atmosfery powrócił do poziomu sprzed epoki przemysłowej w ciągu 10 lat, nawet jeśli nadal będziemy emitować gaz cieplarniany w wysokim tempie podczas tego okresu.
Oczywiście wymagałoby to ogromnego wzrostu popytu na nanowłókien węglowych. Licht uważa, że właściwości materiału, zwłaszcza fakt, że jest on tak lekki, a także bardzo wytrzymały, będą zachęcać do coraz większego wykorzystania w miarę obniżania się kosztów i uważa, że jego nowy proces może w tym pomóc. Wyobraź sobie, że kompozyty z włókna węglowego w końcu zastąpią stal, aluminium, a nawet beton jako materiał budowlany, mówi. W tym momencie może być wystarczające wykorzystanie tego, że faktycznie działa jako znaczące repozytorium węgla.