Океаните са най-големите динамични резервоари на въглероден диоксид на Земята и според експерти абсорбират около 400 милиона тона CO2 годишно чрез непрекъснат обмен с атмосферата. Професор Шу Ху от катедрата по химично и екологично инженерство и неговият екип от Института за енергийни науки към Йейлския университет в Ню Хейвън, Кънектикът, САЩ, са разработили система за освобождаване, извличане и преобразуване на свързания CO2 в чисти горива и полезни промишлени суровини. Процесът е публикуван в списанието Nature Communications.
Част от CO2, който навлиза в океана, се превръща в твърд бикарбонат. Така се произвежда CO2 по електрохимичен път, от който се отделя кислороден атом, като се използва същата техника, произвеждайки въглероден оксид (CO).
По време на този фотоелектрохимичен процес едновременно се произвежда и водород. Този газ, заедно с CO2, образува синтезен газ, който от своя страна служи като суровина за бензин, отоплително масло и основни химикали.
„Постигнахме това, като проектирахме реактора така, че водата първо да преминава през анодите, където се окислява и се освобождават протони. Тези протони се увличат от потока, задействайки каскада от реакции, които превръщат бикарбоната в разтворен CO2, който след това се транспортира до следващите катоди и се редуцира до CO2“, казва Шу Ху.
Благодарение на модулния си дизайн, тези реактори могат да бъдат свързани помежду си, за да образуват плаващи зони или масиви с размери няколко квадратни метра. Те използват естествените приливни движения и океанските течения, за да циркулират пасивно морската вода през системата. Докато морската вода преминава през реакторите, те непрекъснато преобразуват разтворения CO2 в синтезен газ под въздействието на слънчева радиация, който може да бъде събран и след това транспортиран до промишлени предприятия.
Там ще бъде използван допълнително в химическия синтез или производството на гориво. „Надяваме се да построим големи плаващи реактори в морето, за да можем директно да използваме слънчевата светлина и морската вода за производство на слънчеви горива“, обяснява Шу Ху.
Снимка: E. Herrmann