地球温暖化の脅威は依然として存在し、人類社会と生態系の両方を危険にさらしています。二酸化炭素は、気候変動を引き起こす温室効果ガスの主な発生源です。これに対抗し、カーボン ニュートラルを実現するために、研究者はカーボン フットプリントに対抗する電気還元システムを開発しました。この装置は、CO2 を工業用途のエチレンに効果的に変換します。
その 香港理工大学 (PolyU) 研究者らは、二酸化炭素（CO2）の電気還元のための、長寿命で非常にインテリジェントでエネルギー効率の高いシステムを開発しました。このシステムは CO2をエチレンに効率的に変換する 工業用途に適しており、CO2排出量の削減に効果的なソリューションを提供します。 PolyUプロジェクト 注目すべきコラボレーションとして際立っており、 オックスフォード大学、台湾国立シンクロトロン放射研究センター、江蘇大学。
ダニエル・ラウ教授の指導の下、研究チームは電気触媒によるCO2削減アプローチを開始しました。ラウ教授はナノ材料の著名な専門家であり、応用物理学科長でもあります。持続可能な電力を利用することで、二酸化炭素をエチレンに効果的に変換できます。これにより、エチレン生産のためのはるかに環境に優しく安定した方法が提供されます。この技術は、量産に向けてほぼ準備が整っています。カーボンループを閉じてカーボンニュートラルを実現することで、業界に革命を起こす可能性があります。
「当社は、製品選択性を高めるためにさらなる改善に取り組み、業界との協力の機会を模索します。このAPMAセル設計は、エチレンやその他の貴重な化学物質のグリーン生産への移行を支え、炭素排出量の削減とカーボンニュートラルの目標達成に貢献できることは明らかです。」 ダニエル・ラウ教授 前記。
エチレン（C2H4）は世界中で非常に需要の高い化学物質で、主にポリエチレンなどのポリマーの製造に使用されています。これらのポリマーは、私たちの日常生活に欠かせない数多くのプラスチックや化学繊維製品の基礎を形成しています。しかし、エチレンは主に石油化学製品から得られるため、 二酸化炭素排出量が大きい 生産されたとき。
プロセスについて
ラウ教授の革新的なアプローチ 必要性をなくします アルカリ金属電解質の場合 純水を利用する 金属を含まない陽極液として。これにより炭酸塩の形成と塩の沈着がさらに防止されます。APMA システムは、次の要素で構成されています。
- 陰イオン交換膜（AEM）
- プロトン交換膜（PEM）
- 結果として得られる膜アセンブリ（MA）
APMAと銅電極触媒からなるアルカリ金属を使わないセルスタックを開発し、エチレンを生産することに成功した。 驚くべき50%の特異度さらに、それは印象的な 運用寿命は 1,000時間 産業レベルの電流10Aを実現し、既存のシステムに比べて大幅な進歩を示し、産業規模へのシームレスな拡張を可能にします。
研究者らは、非常に効率的な戦闘電気還元システムを開発した。 二酸化炭素排出量を削減 これには、特殊な電極触媒という重要な要素が含まれています。銅は、化学産業におけるさまざまな反応を触媒する能力があることで知られています。しかし、研究チームが使用した触媒には、いくつかの注目すべき特性があります。
無数のナノスケールの銅球は、階段、積層欠陥、粒界からなる複雑なテクスチャ表面を持っています。これらの欠陥は、理想的な金属構造とは対照的に、反応が活発に進行するのに有利な環境を作り出します。
その他の実績
追加のテストにより、炭酸塩と塩の形成の抑制が効果的に達成されたことが明らかになりました。さらに、CO2または電解質 どちらも失われなかった プロセス中に、このプロセスは重要です。以前のプロセスでは、陽極液からのアルカリ金属イオンの拡散によって電解質の一部が失われていたためです。これは、APMAの代わりにバイポーラ膜を使用したために発生しました。さらに、エチレンを圧倒する水素生成の問題は、 大幅に削減これは酸性のカソード環境で動作する従来のシステムに大きな影響を与えていました。
研究者らは二酸化炭素排出量を削減するための電気還元システムを開発したため、大規模な生産がまもなく開始される予定だ。研究者らによると、これにより産業からの排出をより効果的に抑制できるという。
