20.08.2015 10:34
alizar 26 9647 Источник


Группа химиков из университета Джорджа Вашингтона под руководством профессора Стюарта Лихта разработала технологию для экономически выгодного преобразования атмосферного углекислого газа (CO2) напрямую в дорогостоящие углеродные нановолокна, которые нужны для производства потребительских товаров и промышленных продуктов.

Техпроцесс действительно очень дешёвый: процесс идёт сам собой, получая энергию от солнечной установки. Энергозатраты на производство ($1000 за тонну, то есть доллар за килограмм) получаются в несколько сотен раз ниже текущей рыночной стоимости продукта. И главное, техника уже проверена: прототип собран и успешно работает.

Углеродные нановолокна используются в производстве высокопрочных углеродных композитов, из которых делают кузова спортивных болидов и корпуса самолётов, ветряные турбины, высококачественное спортивное оборудование: рамы велосипедов, рукоятки теннисных ракеток и многое другое. Проблема только в том, что углеродные композиты до сих пор были очень дорогими, так что извлечение углекислого газа из воздуха может совершить настоящую революцию в промышленности.

Профессор Лихт называет созданную технологию «Алмазы с неба».

Углеродные нановолокна получают с помощью электролитического синтеза. Процесс состоит из нескольких стадий.

1. Энергетическая установка из концентратора и фотоэлемента генерирует электричество и одновременно нагревает электролитическую ячейку.

2. CO2 превращается в расплав карбонатов при температуре 750°C.

3. В электролитическую ячейку добавляют воздух из атмосферы, а на электроды ячейки подаётся напряжение. Электроды сделаны из никеля и стали.

4. Под воздействием температуры 750°C и электрического тока менее чем в 1 вольт CO2 распадается на атомы.

5. Углеродные нановолокна формируются на стальном электроде, откуда их можно снять.

Интересно, что у такого производства есть приятный побочный эффект: можно немного снизить количество углекислого газа в воздухе и уменьшить парниковый эффект, который приводит к нагреванию планеты по образцу Венеры.

Профессор Лихт подсчитал, что если энергетической установкой такого типа покрыть 10% площади пустыни Сахара, то за десять лет можно вернуть процент углекислого газа в атмосфере к доиндустриальному уровню.

19 августа 2015 года авторы представили свою работу на 250-м собрании Американского химического общества.

По материалам Американского химического общества

Комментарии (26)


  1. Darth_ElviS
    20.08.2015 14:48
    #8744924
    +3

    А что будет если забирать СО2 из воздуха больше, чем его туда попадает?!


    1. Kain_Haart
      20.08.2015 14:52
      #8744946
      +43

      Его количество там будет уменьшаться


      1. Darth_ElviS
        20.08.2015 22:12
        #8745652

        Спасибо, Кэп… Я имею ввиду последствия такого уменьшения.


        1. Danov
          20.08.2015 22:30
          #8745660

          С более высокой степенью вероятности наступит ледниковый период… с небольшим лагом.


  1. PerlPower
    20.08.2015 14:57
    #8744956
    +4

    Теперь каждый раз покупая килограмм гречки вы будете думать, что могли бы вместо него купить килограмм углеродных нановолокон.


    1. Danov
      20.08.2015 22:34
      #8745666

      Теперь каждый раз покупая килограмм гречки вы будете думать, что могли бы вместо него купить килограмм ...
      мебельных полок, стул, кучу одежды из вечной ткани, перекрытия и стены для дачи, суперутеплитель для стен, пуленепробиваемую пленку вместо стекла, новый тюнинг корпус автомобиля,…


  1. Juster
    20.08.2015 15:44
    #8745042

    Я думаю, что расчеты про «установкой такого типа покрыть 10% площади пустыни Сахара» никакого прока не несут, т.к. все понимают, что никто Сахару этими установками не будет. Тем не менее, технология очень интересная.


    1. lexore
      20.08.2015 15:48
      #8745054

      Чтобы ставить их только в сахаре — да.
      Я думаю, Профессор Лихт думал в сторону, что если по всей планете поставят установки, которые вместе покроют 10% сахары…


    1. webportal
      20.08.2015 15:48
      #8745056

      Я думаю куда правильнее будет ставить установку на литейных заводах и прочих предприятиях где большой уровень CO2. И уровень CO2 в атмосфере довольно быстро придёт в норму. Ну ещё можно запилить мини модули для автомобилей) И каждый автомобилист в мире сможет производить углеволокно для продажи)))


      1. Danov
        20.08.2015 22:36
        #8745668
        +1

        А энергию для синтеза волокон автомобиль где будет брать? Сжигая бензин???


  1. beliakov
    20.08.2015 15:51
    #8745066
    +6

    Первое о чем я подумал прочтя заголовок — да эту технологию же можно использовать на Венере!

    Строительство «жилых островов» в средних слоях газовой оболочки Венеры, вероятно, окажется делом менее сложным. Ее атмосфера содержит углерод, водород и кислород — из этих элементов могут быть синтезированы тысячи высокомолекулярных соединений с самыми различными свойствами. Строительный материал будет буквально окружать строящуюся станцию.

    ПЛАВУЧИЕ ДОМА на "Утренней звезде" / «Техника-молодежи» 1971 г №9, с.55


    1. Danov
      20.08.2015 22:42
      #8745676
      +1

      Кстати, действительно хорошая идея отправить туда репликаторов для постройки кучи дирижаблей. Одна проблема, в Сахаре есть кремний для производства солнечных панелей. А на Венере можно попробовать делать из органики. Вместо проводов можно попробовать использовать те же пучки из углеродных длинных нанотрубок.


  1. Lisio
    20.08.2015 16:20
    #8745104
    +1

    Похоже, что это будет первая компания, которая начнет платить налог на воздух.


    1. webportal
      20.08.2015 16:28
      #8745116
      +1

      Налог на добычу CO2 из воздуха))) Вот только конфликт тут не получится ли? Одна компания будет платить за то что загрязняет воздух, а другая за то что использует CO2 из воздуха.


      1. lash
        20.08.2015 17:14
        #8745258
        +2

        Нет, все ок, государство поимеет с обоих :)


    1. Mistx
      20.08.2015 17:47
      #8745336

      Как говорил г.г. из фильма «Гений»: любой бизнес — это азартная игра с государством. А какой смысл играть, если изначально известно, что у государства все карты краплёные?

      А технология реально хороша, если расчёты не врут…


  1. RubyFOX
    20.08.2015 17:40
    #8745308

    Эй эй, а чем дышать деревьям?


    1. webportal
      20.08.2015 17:40
      #8745316

      Будут разводить костры под ними)) Хотя нет построят специальные фабрики для генерации CO2 в лесах)


      1. mukizu
        20.08.2015 18:52
        #8745442

        Каннибализм какой-то… «Зеленые» будут возмущаться.


      1. Danov
        20.08.2015 22:45
        #8745684

        Нынче в голландские теплицы подают СО2 с местного котла/электрогенератора работающего на природном газе. Заметно увеличивается скорость роста растений. И экологи довольны. Меньше выбросов СО2… в месте произрастания растений.


    1. evtomax
      20.08.2015 17:53
      #8745350

      А глобальная похолодание из-за дефицита парниковых газов?


      1. Arheus
        21.08.2015 09:04
        #8746048

        не грозит. Выработки никогда не сравнятся по объемам.


    1. GreatNonentity
      20.08.2015 23:18
      #8745718
      -1

      Вообще, дышат они кислородом, а вот без фотосинтеза гидропоника как отрасль может и загнуться… А с учетом того, что планета Земля теряет плодородные почвы быстрыми темпами, это может угрожать не только растаманам — еды на быстро растущее население может и не хватить…
      А вообще интересно, растения, растущие в грунте, тоже весь углерод для своей органики из воздуха берут?

      А вообще, если все это так, как заявлено, то я бы этим ребятам нобелевку без долгих рассуждений вручил!


  1. nomadmoon
    21.08.2015 05:36
    #8745962
    +3

    > 2. CO2 превращается в расплав карбонатов при температуре 750°C.

    Я не совсем понял как газ превращается при нагревании в расплав.


    1. Klukonin
      21.08.2015 12:03
      #8746370

      Сжимают, поди?


  1. lim
    21.08.2015 18:32
    #8747218

    4. Под воздействием температуры 750°C и электрического тока менее чем в 1 вольт CO2 распадается на атомы.

    Электрический ток измеряется в амперах, а напряжение в вольтах.
    И да, не понятно как газ при 750 градусах может быть расплавом. Может имелось ввиду, что углекислый газ как-то пропускают через ванну с расплавом карбонатов? Во всяком случае в оригинале статьи есть такие уравнения:
    (1a) O2-(dissolved) + CO2(g) -> CO32-(molten)
    (1b) CO32-(molten) -> C(solid) + O2(g) + O2-(dissolved)
    и упоминается «carbon molten air battery»