ОМ Непростой журнал
Ученые из Penn State придумали способы использования углекислого газа для производства электроэнергии с помощью топливных элементов. Подобные идеи существовали и раньше, но все подобные технологии были слишком затратными, а полезный выход у них получался весьма скромным. Новый топливный элемент производит в 200 раз больше энергии на единицу размера, чем предыдущие образцы — это лучше, но все еще не слишком перспективно. CO2-батареи не смогут полностью решить климатические кризис, однако все равно окажут огромную услугу окружающей среде, забирая из атмосферы часть парниковых газов.
Батарея работает путем создания градиента между двумя каналами с различной концентрацией pHs, положительно заряженных протонов. В одном канале бикарбонат натрия и водный раствор смешиваются с воздухом; в другой раствор смешивают с СО2. Когда концентрация протонов в той части, куда попадает диоксид углерода, увеличивается, создается разница pH. Вся установка, в свою очередь, располагается между двумя электродами с оксидом марганца. Градиент между растворами приводит к тому, что отрицательно заряженные электроны переходят от электрода с более низкой концентрацией протонов (там, где воздух) к электрону с более высокой концентрацией протонов (там, где CO2), создавая таким образом электрический ток. Исследователи смогли создать рабочий прототип батареи и опубликовали результаты своей работы в журнале Environmental Science and Technology Letters.
Конечно, пройдет еще много времени, прежде чем эти батареи поступят в массовую продажу. В настоящее время мощность батареи довольно мала, всего лишь 1 ватт на квадратный метр. Существуют и другие технологии топливных элементов с аналогичными мощностями, в том числе и разработки из сферы преобразования энергии океана и проточной воды. Стоит отметить, что в настоящее время батарея использует чистый углекислый газ, а не выхлопные отходы. Перегон выхлопных газов из вентиляционной системы промышленных предприятий также потребует дополнительных ресурсов.
В конечном счете можно сказать, что CO2-аккумулятор может быть полезным способом для производства энергии из парниковых газов, но технология нуждается в оптимизации. В первую очередь ученые хотят выяснить, не будет ли это пустой тратой денег и не обойдется ли создание батареи дороже, чем полезный эффект от нее.
