A sinistra:uno schema che mostra i componenti chiave del reattore e il meccanismo di funzionamento. A destra:un'immagine del CO2 stack, che è una dimostrazione dei reattori commerciali. Credito:Dr. Zhongwei Chen, professore di ingegneria chimica presso l'Università di Waterloo
La nuova tecnologia sviluppata presso l'Università di Waterloo potrebbe fare la differenza nella lotta ai cambiamenti climatici convertendo in modo conveniente l'anidride carbonica nociva (CO2 ) in combustibili e altre sostanze chimiche preziose su scala industriale.
Delineato in uno studio pubblicato oggi sulla rivista Nature Energy , il sistema produce 10 volte più monossido di carbonio (CO), che può essere utilizzato per produrre etanolo, metano e altre sostanze desiderabili, rispetto alle tecnologie esistenti su piccola scala ora limitate ai test in laboratorio.
Le sue singole celle possono anche essere impilate per formare reattori di qualsiasi dimensione, rendendo la tecnologia una soluzione personalizzabile ed economicamente valida che potrebbe essere installata direttamente in loco, ad esempio, negli stabilimenti con CO2 emissioni.
"Questo è un ponte fondamentale per connettere CO2 tecnologia di laboratorio alle applicazioni industriali", ha affermato il dott. Zhongwei Chen, professore di ingegneria chimica a Waterloo. "Senza di essa, è molto difficile che le tecnologie basate sui materiali vengano utilizzate commercialmente perché sono semplicemente troppo costose".
Il sistema è dotato di dispositivi noti come elettrolizzatori che convertono CO2 , un importante gas serra prodotto dalla combustione di combustibili fossili, trasformandolo in CO utilizzando acqua ed elettricità.
Gli elettrolizzatori sviluppati dai ricercatori hanno nuovi elettrodi e un nuovo tipo di elettrolita a base liquida, che è saturo di CO2 e scorreva attraverso i dispositivi per la conversione in CO tramite una reazione elettrochimica.
I loro elettrolizzatori sono essenzialmente celle di 10 centimetri per 10 centimetri, molte volte più grandi dei dispositivi esistenti, che possono essere impilati e configurati in reattori di qualsiasi dimensione.
"Questo è un modello completamente nuovo per un CO2 reattore", ha affermato Chen, Canada Research Chair in Advanced Materials for Clean Energy. "Rende l'intero processo economicamente sostenibile per l'industrializzazione e può essere personalizzato per soddisfare requisiti specifici".
I ricercatori immaginano reattori in loco presso centrali e fabbriche a carbone, forse delle dimensioni di una casa o più, che sarebbero alimentati direttamente con CO2 emissioni, riducendo ulteriormente i costi eliminando la necessità di catturare e raccogliere CO2 prima.
Stanno anche sviluppando piani per alimentare i reattori con fonti di energia rinnovabile in loco come i pannelli solari, contribuendo ai benefici ambientali.
"Sono entusiasta del potenziale di questa tecnologia", ha detto Chen. "Se vogliamo davvero fare la differenza riducendo le emissioni, dobbiamo concentrarci sulla riduzione dei costi per renderlo accessibile". + Esplora ulteriormente
