CO₂ в чисте пальне— швидше та дешевше

• National Research Council of Science & Technology
• Science Daily Turning CO2 into clean fuel faster and cheaper

Дослідники в Кореї створили низькотемпературний мідний каталізатор, який перетворює CO₂ у паливні складові з рекордною швидкістю і ефективністю

Про що мова?

Група вчених під керівництвом одного з дослідників KIER (Korea Institute of Energy Research / Корейський інститут енергетики) розробила каталізатор, здатний перетворювати вуглекислий газ (CO₂) — головний парниковий газ — у важливий інгредієнт для синтетичного палива.

Цей процес — так звана зворотна реакція «водно-газової зміни» (Reverse Water-Gas Shift, RWGS) — перетворює CO₂ + H₂ у CO (вуглець-монооксид) і H₂O (вода). Отриманий CO можна поєднувати з воднем, щоб отримати синтетичне паливо або метанол.

Чому це прорив

• Зазвичай для таких реакцій потрібні температури понад 800 °C, що робить процес енерговитратним. Крім того, каталізатори на основі нікелю, які витримують такі температури, з часом деградують через злипання частинок.
• Розроблений каталізатор на основі міді, магнію та заліза працює при ~400 °C — значно нижче звичних значень, що зменшує енергоспоживання та витрати.
• При цьому новий каталізатор дає на 1.7 рази вищу швидкість утворення CO і 1.5 рази більший вихід CO, ніж стандартні мідні каталізатори.
• На відміну від деяких попередніх методів, новий матеріал не виробляє метан (небажаний побічний продукт) при низькій температурі — лише CO, що значно підвищує селективність реакції.
• На додачу, каталізатор показав стабільну роботу понад 100 годин без затухання активності.

В чому тут важливість

• CO, отриманий через цей процес, може стати основою для виробництва «e-палива» — синтетичного палива з нульовим чистим викидом CO₂, якщо для виробництва водню використовується відновлювана енергетика.
• Технологія надає шанс на масштабоване, економічно життєздатне виробництво синтетичних палив, що може допомогти у декарбонізації «важких» секторів: авіації, судноплавства, важкої логістики, де повний перехід на електрику складний.
• Крім того, нижча температура реакції означає менше енергоспоживання, менші витрати, довшу стабільність каталізатора — що робить технологію більш доступною та привабливою для індустрії.

Що ж далі

Дослідники планують адаптувати цей каталізатор до промислових масштабів — тобто перевірити, чи можна використовувати його поза лабораторією для виробництва реального палива.

Якщо все піде успішно, це може стати важливим кроком до вуглецево-нейтральної економіки та керованої утилізації CO₂, замість звичайного зберігання або викидів.