Tych okazuje się zaskakująco wiele, choćby w związku z produkcją tworzyw sztucznych oraz kwasu octowego, gdzie przydaje się tlenek węgla. Ale jeśli rezygnujemy z węgla, to skąd wziąć takie związki? Wybawieniem okazuje się zjawisko elektrolizy.
Czytaj też: Fotowoltaika i turbiny wiatrowe zmiotły elektrownie węglowe. Mamy rekord
Za propozycją takiego rozwiązania stoją naukowcy z instytutu badawczego Forschungszentrum Jülich, którzy opisali swoje dotychczasowe dokonania na łamach ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Za sprawą elektrolizy dwutlenek węgla jest przekształcany w tlenek węgla. Przełomowy w tym przypadku jest nowy, skalowalny zestaw ogniw pozwalających na produkcję na masową skalę.
Tlenek węgla zazwyczaj pozyskuje się na miejscu, ponieważ trudno go transportować ze względu na wysoką toksyczność i łatwopalność. Do tej pory do jego produkowania wykorzystywano najczęściej spalanie węgla w obecności tlenu. I choć całkowita rezygnacja z węgla wydaje się niemożliwa, to nawet ograniczenie jego użycia sprawi, że konieczne będzie szukanie zastępstw. A pochodne węgla są potrzebne między innymi w produkcji poliwęglanów i poliuretanów.
Do tej pory powszechnie stosowana metoda wykorzystywała węgiel spalany w obecności tlenu
Metoda proponowana przez niemieckich naukowców wykorzystuje porowatą elektrodę zasilaną dwutlenkiem węgla i sąsiadującą z ciekłym bądź stałym elektrolitem. Elektroda łączy obie strony i wykorzystuje prąd elektryczny do pozyskania tlenku węgla. Takie elektrownie mogą być zasilane energią odnawialną, co zapewnia ekologiczne podejście do tematu. Gdyby wykorzystać w całym procesie dwutlenek węgla wychwytywany z atmosfery, to mówilibyśmy wręcz o korzystnym wpływie na klimat.
Jeśli chodzi o wykorzystaną konstrukcję, to zamiast zwykłego ciekłego elektrolitu, inżynierowie postanowili zastosować stały, przepływowy elektrolit polimerowy w formie elementu nośnego. Element ten jest wykonany z przewodzącej żywicy syntetycznej. Z kolei użyta anoda pozwala na pominięcie komory elektrolitowej pomiędzy membraną a anodą.
Obecna forma ogniw wykorzystuje modułowe komponenty i cechuje się sprawnością rzędu 30%. Cały proces zachodzi w temperaturze poniżej 100 stopni Celsjusza, dlatego naukowcy są zadowoleni z osiąganych rezultatów. Tym bardziej, iż mówimy o stosunkowo prostej konstrukcji, a całe rozwiązanie powinno odciążyć zakłady wykorzystujące tlenek węgla i inne związki, zapewniając im niezależność.
