Illustrazione schematica del sistema ibrido Na-CO2 e del suo meccanismo di reazione. Credito:UNIST
Un recente studio affiliato all'UNIST ha sviluppato un sistema che produce elettricità e idrogeno (H 2 ) eliminando l'anidride carbonica (CO 2 ), il principale responsabile del riscaldamento globale. Questa svolta è stata guidata dal professor Guntae Kim della School of Energy and Chemical Engineering dell'UNIST in collaborazione con il professor Jaephil Cho del Department of Energy Engineering e il professor Meilin Liu della School of Materials Science and Engineering del Georgia Institute of Technology.
In questo lavoro, il gruppo di ricerca ha presentato un ibrido Na-CO 2 sistema in grado di produrre in continuo energia elettrica e idrogeno attraverso un efficiente CO 2 conversione con funzionamento stabile per oltre 1, 000 ore da CO . spontanea 2 dissoluzione in soluzione acquosa.
"Cattura di carbonio, utilizzo, e le tecnologie di sequestro (CCUS) hanno recentemente ricevuto una grande attenzione per fornire un percorso nell'affrontare il cambiamento climatico globale, " afferma il professor Kim. "La chiave di questa tecnologia è la facile conversione della CO . chimicamente stabile 2 molecole ad altri materiali." Aggiunge, "Il nostro nuovo sistema ha risolto questo problema con CO 2 meccanismo di scioglimento».
Una percentuale di CO . umana 2 le emissioni vengono assorbite dall'oceano e trasformate in acido. I ricercatori si sono concentrati su questo fenomeno e hanno avuto l'idea di sciogliere la CO 2 in acqua per indurre una reazione elettrochimica. Se l'acidità aumenta, il numero di protoni aumenta, che a sua volta aumenta la capacità di attrarre gli elettroni. Un sistema di batterie basato su questo fenomeno può produrre elettricità rimuovendo CO 2 .
Il loro ibrido Na-CO 2 Sistema, proprio come una cella a combustibile, è costituito da un catodo (metallo sodico), separatore (NASICON), e anodo (catalizzatore). A differenza di altre batterie, i catalizzatori sono contenuti nell'acqua e sono collegati da un cavo ad un catodo. Quando CO 2 viene iniettato nell'acqua, inizia la reazione, eliminando la CO 2 e la creazione di elettricità e H2. L'efficienza di conversione della CO 2 è il 50 per cento.
"Questo ibrido Na-CO 2 cellula, che adotta efficienti tecnologie CCUS, non solo utilizza CO 2 come risorsa per la generazione di energia elettrica ma produce anche una fonte di energia pulita, idrogeno, " dice Jeongwon Kim nel Combined M.S/Ph.D. in Ingegneria Energetica presso l'UNIST, il co-primo autore della ricerca.
Questo sistema ha mostrato stabilità al punto da funzionare per più di 1, 000 ore senza danni agli elettrodi. Il sistema può essere applicato per rimuovere la CO 2 inducendo reazioni chimiche volontarie. "Questa ricerca porterà a ricerche più derivate, e sarà in grado di produrre H 2 ed elettricità in modo più efficace quando gli elettroliti, separatore, la progettazione del sistema e gli elettrocatalizzatori sono migliorati, ", ha detto il professor Kim.
