Команда під керівництвом професора Фен Цзяо з Школи інженерії Маккелві замінила крихкі полімерні мембрани у вуглецевих електролізерах на більш міцні та доступні діафрагми, що суттєво продовжило термін роботи системи.

Перетворення вуглекислого газу на корисні сполуки — один із ключових напрямів сталого виробництва. Зазвичай у таких процесах використовують аніонообмінні мембрани, які з часом деградують через контакт з органічними речовинами. Це робить великомасштабну переробку дороговартісною та малоефективною.

Дослідники з’ясували, що пористі діафрагми можуть стати надійною альтернативою. Вони випробували кілька матеріалів, серед яких найкращі результати показав Zirfon — промисловий матеріал на основі діоксиду цирконію. Електролізер, побудований на його основі, працював за температури 60 °C без зниження ефективності понад 250 годин, тоді як стандартні мембрани витримують лише близько 150 годин. У масштабному тесті пристрій стабільно функціонував 700 годин.

Такі результати свідчать, що діафрагми можуть забезпечити тривалу й стабільну роботу установок для перетворення вуглецю, зменшуючи витрати та підвищуючи сумісність процесу з відновлюваними джерелами енергії.

За словами Цзяо, це відкриття є «важливим кроком до створення замкнутих промислових систем, у яких відпрацьовані гази постійно уловлюються та використовуються повторно». Команда планує вдосконалювати технологію, щоб підвищити енергоефективність і стабільність роботи електролізерів.

Дослідження опубліковане в журналі Nature Communications і демонструє, що сталий підхід до переробки вуглецю може бути водночас ефективним і економічно вигідним, поєднуючи екологічну відповідальність із практичною користю для промисловості.