Команда американских исследователей изобрела прорывной метод производства этилена, который является основой для большинства видов пластмасс. Ученые из Северо-Западного университета предлагают изготавливать его непосредственно из отработанных промышленных газов.
Об этом рассказало медиа NV со ссылкой на статью в журнале Nature Energy.
Если производить этилен традиционным методом, то выбросы от процесса равны объему получаемого вещества. Ученые работали над тем, чтобы одновременно решить несколько задач – уменьшить объем вредных промышленных газов, снизить негативное воздействие производства этилена и адаптировать этот процесс к работе с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ).
Суть технологии
Синтез-газ является одним из отходов промышленного производства, однако его можно преобразовать в этилен. Для этого требуется применение специального электролизера. Ключевой задачей ученых был выбор качественного катализатора для этого процесса.
Прорывом стало определение эффективного "помощника" – полиакрилата натрия. Он позволяет формировать внутри системы микросреду со свойствами емкости с крайне соленой водой, но без соли и воды. Это открытие делает ненужным использование щелочных электролитов.
Впечатляющая эффективность
Новый подход демонстрирует скачок эффективности – он на 60% экономичнее предыдущих решений. Фактически речь идет не об очередном усовершенствовании, а о технологическом прорыве.
Система производит этилен при напряжении всего 1,2 В и плотности тока 100 мА·см⁻². В пересчете – около 49 ГДж электроэнергии на тонну продукции. Для отрасли это означает существенное сокращение энергетических затрат, а значит и уменьшение углеродного следа от производства.
Потенциальное "сотрудничество" с ВИЭ
Электролизер подтвердил и свою надежность: более 80 часов непрерывной работы и 30 циклов включения и выключения без потери стабильности. Именно эта гибкость делает технологию пригодной для сочетания с возобновляемыми источниками энергии, где подача тока зависит от времени суток и погодных условий.
Профессор Тед Сарджент вместе с командой поставили перед собой амбициозную цель – разработать замкнутый производственный процесс без использования ископаемого топлива. Если система работает в условиях нестабильного энергоснабжения, то ветровая и солнечная энергетика вполне подходят для такого производства. В перспективе это изобретение может привести к формированию исключительно "зеленого" сектора в химической промышленности.
ЭкоПолитика ранее сообщала, что в Великобритании рассматривают возможность развертывания космической солнечной генерации. Недавнее исследование доказало, что ректены на наземных ВЭС могут принимать излучение с орбитальных СЭС и передавать его в общую энергосеть страны.
