Ny teknik som utvecklats vid University of Waterloo kan göra en betydande skillnad i kampen mot klimatförändringarna genom att överkomligt omvandla skadlig koldioxid (CO₂ ) till bränslen och andra värdefulla kemikalier i industriell skala.

Beskrivs i en studie publicerad idag i tidskriften Nature Energy , ger systemet 10 gånger mer kolmonoxid (CO) – som kan användas för att tillverka etanol, metan och andra önskvärda ämnen – än befintliga småskaliga teknologier som nu är begränsade till testning i laboratorier.

Dess individuella celler kan också staplas för att bilda reaktorer av valfri storlek, vilket gör tekniken till en anpassningsbar, ekonomiskt lönsam lösning som kan installeras direkt på plats, till exempel i fabriker med CO₂ utsläpp.

"Detta är en kritisk brygga för att ansluta CO₂ labbteknik till industriella tillämpningar", säger Dr. Zhongwei Chen, professor i kemiteknik vid Waterloo. "Utan den är det mycket svårt för materialbaserade teknologier att användas kommersiellt eftersom de bara är för dyra."

Systemet har enheter som kallas elektrolysörer som omvandlar CO₂ , en stor växthusgas som produceras genom att förbränna fossila bränslen, till CO med hjälp av vatten och elektricitet.

Elektrolysatorer utvecklade av forskarna har nya elektroder och en ny sorts vätskebaserad elektrolyt, som är mättad med CO₂ och flödade genom anordningarna för omvandling till CO via en elektrokemisk reaktion.

Deras elektrolysörer är i huvudsak 10-centimeter gånger 10-centimeters celler, många gånger större än befintliga enheter, som kan staplas och konfigureras i reaktorer av alla storlekar.

"Detta är en helt ny modell för en CO₂ reaktor", säger Chen, Canada Research Chair in Advanced Materials for Clean Energy. "Det gör hela processen ekonomiskt lönsam för industrialisering och kan anpassas för att möta specifika krav."

Forskarna föreställer sig reaktorer på plats vid koleldade kraftverk och fabriker, kanske storleken på ett hus eller mer, som skulle direktmatas med CO₂ utsläpp, vilket ytterligare minskar kostnaderna genom att eliminera behovet av att fånga och samla in CO₂ först.

De utvecklar också planer för att driva reaktorerna med förnybara energikällor på plats som solpaneler, vilket bidrar till miljöfördelarna.

"Jag är entusiastisk över potentialen i den här tekniken," sa Chen. "Om vi ​​verkligen vill göra skillnad genom att minska utsläppen måste vi koncentrera oss på att minska kostnaderna för att göra det överkomligt." + Utforska vidare

Pulver kan hjälpa till att minska CO2-utsläppen