Bateria care absoarbe CO2 atunci când se încarcă. Cum funcționează?

Cercetătorii au dezvoltat bateria care absoarbe CO2 în timp ce se încarcă. Apoi, la descărcare, gazul poate fi eliberat într-un mod controlat și colectat pentru a fi reutilizat sau eliminat în mod responsabil.

Dispozitivul supercondensator, care este similar cu o baterie reîncărcabilă, are dimensiunea unei monede și este fabricat parțial din materiale durabile, inclusiv coji de nucă de cocos și apă de mare, scrie Eurek Alert.

• Neutrinii ar putea fi cheia pentru studierea nucleului Soarelui
• Oamenii de știință au găsit 128 de sateliți noi în jurul lui Saturn

Proiectat de cercetătorii de la Universitatea din Cambridge, bateria care absoarbe CO2 ar putea ajuta la alimentarea tehnologiilor de captare și stocare a carbonului la un cost mult mai mic.

Aproximativ 35 de miliarde de tone de CO2 sunt eliberate în atmosferă în fiecare an și sunt necesare urgent soluții pentru a elimina aceste emisii și a aborda criza climatică. Cele mai avansate tehnologii de captare a carbonului necesită în prezent cantități mari de energie și sunt costisitoare.

Cum funcționează bateria care absoarbe CO2?

Supercondensatorul este format din doi electrozi, unul cu sarcină pozitivă și unul cu sarcină negativă. În munca condusă de Trevor Binford în timp ce își termina masterul la Cambridge, echipa a încercat să alterneze de la o tensiune negativă la una pozitivă pentru a prelungi timpul de încărcare din experimentele anterioare. Acest lucru a îmbunătățit capacitatea supercondensatorului de a capta carbon.

„Am descoperit că alternând încet curentul între plăci, putem capta o cantitate dublă de CO2 față de experimentele anterioare”, a spus dr. Alexander Forse, de la Departamentul de Chimie Yusuf Hamied din Cambridge, care a condus cercetarea.

„Procesul de încărcare-descărcare al supercondensatorului nostru poate consuma mai puțină energie decât procesul de încălzire a aminei utilizat acum în industrie. În continuare, munca noastră va implica investigarea mecanismelor precise de captare a CO2 și îmbunătățirea acestora”, a spus Forse.

Rezultatele sunt raportate în jurnalul Nanoscale.

Materiale prietenoase cu mediul

Un supercondensator este similar cu o baterie reîncărcabilă, dar principala diferență este în modul în care cele două dispozitive stochează energia. O baterie folosește reacții chimice pentru a stoca și elibera energia, în timp ce un supercondensator nu se bazează pe reacții chimice. În schimb, se bazează pe mișcarea electronilor între electrozi, deci durează mai mult timp pentru a se degrada și are o durată de viață mai lungă.

„Neajunsul este că supercondensatoarele nu pot stoca la fel de multă energie precum bateriile, dar pentru ceva precum captarea carbonului am acorda prioritate durabilității. Vestea bună este că materialele folosite pentru a face supercondensatoare sunt ieftine și abundente. Electrozii sunt fabricați din carbon, care provine din cojile de nucă de cocos reziduale”, a spus coautorul Grace Mapstone.

„Vrem să folosim materiale care sunt inerte, care nu dăunează mediului și pe care trebuie să le aruncăm mai rar. De exemplu, CO2 se dizolvă într-un electrolit pe bază de apă, care este practic apă de mare”, spune Mapstone.

Mecanismele încă nu sunt complet înțelese

Totuși acest supercondensator nu absoarbe CO2 spontan: trebuie să se încarce pentru a absorbi CO2. Atunci când electrozii se încarcă, placa negativă atrage gazul CO2, ignorând în același timp alte emisii, cum ar fi oxigenul, azotul și apa, care nu contribuie la schimbările climatice. Folosind această metodă, supercondensatorul captează carbon și stochează energie.

Coautorul Dr. Israel Temprano a contribuit la proiect prin dezvoltarea unei tehnici de analiză a gazelor pentru dispozitiv. Tehnica folosește un senzor de presiune care răspunde la modificările de adsorbție a gazului în dispozitivul electrochimic.

Rezultatele contribuției lui Temprano ajută la identificarea precisă a mecanismelor care au loc în interiorul supercondenstorului atunci când CO2 este absorbit și eliberat. Înțelegerea acestor mecanisme, a posibilelor pierderi și a căilor de degradare sunt esențiale înainte ca supercondensatorul să poată fi extins.

„Acest domeniu de cercetare este foarte nou, așa că mecanismul precis care funcționează în interiorul supercapacitorului încă nu este cunoscut”, a spus Temprano.

Vă recomandăm să citiți și:

Poluarea cauzată de rachetele spațiale schimbă compoziția atmosferei. Cum ne afectează?

Un computer alimentat de alge funcționează neîntrerupt de peste șase luni

Ambuteiajele ar putea deveni doar o amintire, cu ajutorul semafoarelor cu Inteligență Artificială

O nouă tehnologie revoluționară. Cel mai puternic laser cu raze X din lume este mai rece decât spațiul cosmic