全球变暖威胁持续存在，危及人类社会和生态系统。二氧化碳是导致气候变化的温室气体的主要贡献者。为了应对这一问题并实现碳中和，研究人员开发了一种电还原系统来对抗碳足迹。该装置将有效地将二氧化碳转化为乙烯用于工业用途。
此 香港理工大学 (PolyU) 研究人员发明了一种持久、智能且节能的二氧化碳 (CO2) 电还原系统。该系统可以 高效将二氧化碳转化为乙烯 适用于工业用途，为抑制二氧化碳排放提供有效的解决方案。 理大项目 这是一次非凡的合作，汇集了来自 牛津大学、台湾国家同步辐射研究中心和江苏大学。
在刘教授的指导下，研究团队已开始研究电催化二氧化碳还原方法。刘教授是纳米材料领域的知名专家，也是应用物理学系主任。通过利用可持续电力，他们可以有效地将二氧化碳转化为乙烯。这为乙烯生产提供了一种更加环保和稳定的方法。该技术几乎可以投入大规模生产。它有可能通过关闭碳循环并实现碳中和来彻底改变行业。
“我们将进一步改进以提高产品选择性，并寻求与业界的合作机会。显然，这种 APMA 电池设计为乙烯和其他有价值化学品的绿色生产奠定了基础，并有助于减少碳排放并实现碳中和的目标。” 刘伟良教授 说过。
乙烯 (C2H4) 是一种全球范围内备受追捧的化学品，主要用于生产聚乙烯等聚合物。这些聚合物是我们日常生活中必不可少的众多塑料和化纤产品的基础。然而，由于乙烯主要来自石化产品， 它的碳足迹很大 当它被生产时。
关于流程
刘教授的创新方法 消除了需要 对于碱金属电解质 利用纯净水 作为无金属阳极电解液。这进一步防止了碳酸盐的形成和盐的沉积。APMA 系统由以下部分组成：
- 阴离子交换膜 (AEM)
- 质子交换膜 (PEM)
- 所得膜组件（MA）
成功开发出一种不含碱金属的电池堆，由 APMA 和铜电催化剂组成，用于生产乙烯， 特异性高达 50%。此外，它还表现出令人印象深刻的 使用寿命超过 1,000小时 达到工业级10A电流，较现有系统有了大幅进步，且可无缝扩展到工业规模。
研究人员开发了一种高效的战斗电还原系统，可以 减少碳足迹 其中包括一个关键要素，即专门的电催化剂。铜因其在化学工业中催化各种反应的能力而闻名。然而，研究团队使用的催化剂有几个显著的特点。
无数纳米级铜球表面纹理复杂，包括台阶、堆垛层错和晶粒边界。这些缺陷与理想的金属结构形成鲜明对比，为反应的进行创造了有利环境。
其他成就
进一步的试验表明，碳酸盐和盐的形成得到了有效的抑制。此外，CO2 或电解质 他们都没有迷失 在工艺过程中。这一点很重要，因为在以前的工艺中，一些电解质会因碱金属离子从阳极电解液中扩散而损失。这是因为他们利用了双极膜而不是 APMA。此外，氢气生产压倒乙烯的问题一直存在 明显减少。这极大地影响了以前在酸性阴极环境下运行的系统。
研究人员开发出一种用于对抗碳足迹的电还原系统，预计很快就会开始大规模生产。研究人员表示，这将更有效地控制工业排放。
来源: 理大研发高效二氧化碳电还原系统
