Pretvorba industrijskih ispušnih plinova u korisne materijale pomoću nove elektrode

Dimni plinovi iz kućnih ložišta, industrijskih peći i velikih postrojenja desetljećima su sinonim za gubitak energije i ispuštanje ugljikova dioksida u atmosferu. No istraživanje objavljeno u znanstvenom časopisu ACS Energy Letters pokazuje da se taj „otpad“ može pretvoriti u vrijedan kemijski resurs i to jednostavnije nego dosad.

Tim znanstvenika razvio je novu elektrodu koja istodobno hvata CO2 iz razrijeđenih dimnih plinova i pretvara ga u mravlju kiselinu, važnu sirovinu u kemijskoj industriji i energetici. Ključna novost je integracija dvaju procesa koji su se dosad gotovo uvijek tretirali odvojeno, hvatanja ugljikova dioksida i njegove kemijske pretvorbe.

U stvarnim industrijskim uvjetima CO2 rijetko dolazi u čistom obliku. Najčešće je razrijeđen dušikom i kisikom, što postojeće tehnologije čini neučinkovitima jer zahtijevaju prethodno skupo izdvajanje plina. Nova elektroda osmišljena je upravo za takve uvjete. Sastoji se od tri sloja: materijala koji veže CO2, plinopropusnog ugljičnog papira i katalitičkog sloja na bazi kositrova oksida. Plin prolazi kroz elektrodu, CO2 se hvata i odmah elektrokemijski pretvara u mravlju kiselinu.

Rezultati su značajni. U laboratorijskim testovima s čistim CO2 nova elektroda bila je oko 40 posto učinkovitija od postojećih rješenja. Još važnije, u simuliranim dimnim plinovima s tek 15 posto CO2, uz prisutnost kisika i dušika, sustav je i dalje proizvodio mjerljive količine korisnog proizvoda, dok su klasične elektrode praktički zakazale. Sustav je pokazao sposobnost rada čak i pri koncentracijama CO2 sličnima onima u zraku.

Za industriju to znači potencijalno velik iskorak. Umjesto složenih i skupih sustava za izdvajanje ugljika, buduća postrojenja mogla bi koristiti kompaktna rješenja koja izravno pretvaraju emisije u tržišno iskoristive kemikalije. Istraživači vjeruju da bi se sličan koncept mogao primijeniti i na druge stakleničke plinove, poput metana.