Дослідники з Коледжу мистецтв і наук Вайнберга (Північно-Західний університет, США) здійснили вагомий крок у напрямку декарбонізації хімічної промисловості.

Вони розробили інноваційний метод виробництва етилену — ключового компонента для більшості пластмас у світі — безпосередньо з відпрацьованих газів. Традиційне виробництво етилену має величезний вуглецевий слід: на кожну виготовлену тонну продукції припадає одна тонна викидів вуглекислого газу. Нова технологія покликана розірвати цей зв’язок.

В основі розробки лежить унікальний електролізер, який використовує електрику для перетворення синтез-газу (відходу промислового виробництва) на корисну сировину. Головною інновацією став вибір матеріалу для катализу реакції. Вчені ідентифікували поліакрилат натрію (PANa) як ефективну основу, що дозволяє створювати всередині системи мікросередовище, подібне до ванни з рідкою сіллю, але без фактичного використання рідкої води. Це дозволило уникнути застосування лужних електролітів і забезпечити стабільну роботу системи.

Результати дослідження, опубліковані в журналі Nature Energy, вражають: новий метод на 60% енергоефективніший за попередні аналоги. Система здатна виробляти етилен при напрузі всього 1,2 В та щільності струму 100 мА·см⁻². Енергоспоживання при цьому становить приблизно 49 ГДж електроенергії на тонну виробленого етилену. Електролізер продемонстрував стабільність протягом понад 80 годин роботи та витримав 30 циклів увімкнення/вимкнення, що критично важливо для інтеграції з відновлюваними джерелами енергії.

Професор Тед Сарджент та його команда наголошують, що метою проєкту є створення замкненого циклу виробництва, який не потребує викопного палива. Завдяки здатності пристрою працювати в умовах нестабільного постачання енергії, він ідеально підходить для живлення від сонячних або вітрових станцій. Це відкриває шлях до формування повністю екологічного ланцюжка постачання в хімічній індустрії, перетворюючи шкідливі відходи на цінні промислові ресурси.

Источник: techno.nv.ua