La menace du réchauffement climatique persiste, mettant en danger la société humaine et les écosystèmes. Le dioxyde de carbone est le principal responsable des gaz à effet de serre responsables du changement climatique. Pour lutter contre ce phénomène et atteindre la neutralité carbone, des chercheurs ont développé un système d'électroréduction permettant de réduire l'empreinte carbone. Ce dispositif convertira efficacement le CO2 en éthylène destiné à des usages industriels.
Le Université polytechnique de Hong Kong (PolyU) Des chercheurs ont créé un système durable, exceptionnellement intelligent et économe en énergie pour l'électro-réduction du dioxyde de carbone (CO2). Ce système peut transformer efficacement le CO2 en éthylène à usage industriel, offrant une solution efficace pour réduire les émissions de CO2. Projet PolyU se distingue comme une collaboration remarquable, réunissant des chercheurs de la Université d'Oxford, le Centre national de recherche sur le rayonnement synchrotron de Taiwan et l'Université du Jiangsu.
Sous la direction du professeur Daniel Lau, l'équipe de recherche a lancé une approche de réduction électrocatalytique du CO₂. Expert reconnu en nanomatériaux et directeur du département de physique appliquée, le professeur Lau a développé une technologie de réduction électrocatalytique du CO₂. En exploitant l'électricité renouvelable, ils peuvent transformer efficacement le dioxyde de carbone en éthylène. Cette méthode de production d'éthylène est ainsi nettement plus écologique et stable. Cette technologie est presque prête pour la production de masse. Elle a le potentiel de révolutionner l'industrie en bouclant la boucle carbone et en atteignant la neutralité carbone.
Nous travaillerons à de nouvelles améliorations pour optimiser la sélectivité des produits et rechercherons des opportunités de collaboration avec l'industrie. Il est clair que cette conception de cellule APMA favorise la transition vers une production verte d'éthylène et d'autres produits chimiques précieux et peut contribuer à réduire les émissions de carbone et à atteindre l'objectif de neutralité carbone. Professeur Daniel Lau .
L'éthylène (C2H4) est un produit chimique très recherché dans le monde entier, principalement utilisé dans la production de polymères comme le polyéthylène. Ces polymères constituent la base de nombreux produits plastiques et fibres chimiques essentiels à notre quotidien. Cependant, étant donné qu'il provient principalement de la pétrochimie, il a une empreinte carbone importante quand il est produit.
À propos du processus
L'approche innovante du professeur Lau élimine le besoin pour les électrolytes alcalins par en utilisant de l'eau pure comme anolyte sans métal. Cela prévient également la formation de carbonate et le dépôt de sel. Le système APMA comprend les éléments suivants :
- Une membrane échangeuse d'anions (AEM)
- Une membrane échangeuse de protons (PEM)
- Assemblage membranaire résultant (MA)
Une pile sans métaux alcalins, composée d'APMA et d'un électrocatalyseur au cuivre, a été développée avec succès pour produire de l'éthylène avec un spécificité remarquable de 50 %. De plus, il a démontré une impressionnante durée de vie opérationnelle de plus de de 1,000 heures à un courant de niveau industriel de 10 A, ce qui représente une avancée substantielle par rapport aux systèmes existants et permet une expansion transparente à l'échelle industrielle.
Les chercheurs ont développé un système d'électro-réduction de combat très efficace pour réduire l'empreinte carbone Ce procédé comprend un élément crucial : l'électrocatalyseur spécialisé. Le cuivre est reconnu pour sa capacité à catalyser diverses réactions dans l'industrie chimique. Cependant, le catalyseur utilisé par l'équipe de recherche présente plusieurs caractéristiques remarquables.
Les innombrables sphères de cuivre nanométriques présentent des surfaces aux textures complexes, composées de marches, de défauts d'empilement et de joints de grains. Ces défauts, contrairement à une structure métallique idéale, créent un environnement favorable au développement de la réaction.
Autres accomplissements
Des tests supplémentaires ont révélé que la suppression de la formation de carbonates et de sels était efficace. De plus, le CO2 ou les électrolytes aucun d'eux n'a été perdu Durant le procédé. Ceci est important car, dans les procédés précédents, certains électrolytes étaient perdus par diffusion des ions alcalins de l'anolyte. Cela était dû à l'utilisation de membranes bipolaires au lieu d'APMA. De plus, le problème de la production d'hydrogène, qui surpassait celle de l'éthylène, a été soulevé. réduit significativementCela affectait grandement les systèmes précédents fonctionnant dans des environnements cathodiques acides.
Les chercheurs ont développé un système d'électroréduction pour réduire l'empreinte carbone et sa production à grande échelle devrait bientôt débuter. Selon eux, cela permettra de mieux contrôler les émissions industrielles.
Source: PolyU développe un système d'électroréduction du dioxyde de carbone à haute efficacité
