Une méthode révolutionnaire pour extraire 99% du CO2 de l’air

Les stapels met brandbare membraan échangeuse d’hydroxyde sont actuellement à l’étude en tant que solution alternative aux palen à brandbare tradities. Elles seraient en effet plus économiques et plus écologiques que les piles utilisées aujourd’hui. Elles présentent cependant l’inconvénient d’être extrêmement senses au dioxyde de carbone de l’air, qui réduit ses performances. Après plus de 15 ans de recherche, ungroup de scientifiques décide de tireer profit de cet obstakel en voorstellen van een oplossing particulièrement verhuurbaar permanent d’extraire 99% du CO2 present dans l’air.

Een stapel voor brandbare stoffen en een elektrische spanning voor de oxidatie van brandbare stoffen (par exemple le dihydrogène) koppel voor een oxidatievermindering, tel que l’oxygène de l’air. Elle est constituée de deux plaques bipolaires (un qui distribue l’hydrogène, l’autre qui distribue l’oxygène), de deux electrodes et d’une membraan échangeuse d’ions (qui fait office d’éelectrolyte). De plus, l’oxydation est généralement catalysée par du platine. Meer van het metaal is zeldzaam et cher, c’est pourquoi les scientifiques recherchent des alternatives.

Contrairement aux piles traditionnelles dont l’éelectrolyte est acid (ionen H⁺), de stapels van de brandbare materialen met het membraan échangeuse d’hydroxyde (HEM) implique un milieu alcalin qui permet d’utiliser des catalyseurs et des plaques bipolaires plus rentables. Cependant, de grootste impact van de CO2 ambiant, de grootste van de functie van de façon optimale. Ce problème induit jusqu’à 20% de baisse de performance, selon les chercheurs. De professeur Yushan Yan, et son équipe du Centre pour la science et la technology catalytiques de l’Université du Delaware, ont réalisé que cet inconvénient pouvait en fait servir à eliminer le dioxyde de carbone de l’air.

Une techniek de séparation innovante

Vangst van CO2 de l’air via een alimentaire beschikking over een niet-seulement van de ontwikkeling van stapels en brandbaar plus respect voor het milieu, meer potentiele bijdrage aan een bijdrage aan de levering. « Nous avons réalisé que les piles à combustible capturaient pratiquement tout le dioxyde de l’air qui y pénétrait, et qu’elles étaient très efficaces pour le séparer de l’autre côté » explique dans un communiqué Brian Setzler, professor adjoint pour la recherche en génie chimique et biomoléculaire en co-auteur van het artikel de recherche.

Het fenomenale effect van de fonctionnement de la pile, is een goed voorbeeld van een echt product van de koolstofscheider — en d’autres termes, the pile permettrait d’extraire efficacement de l’airle CO2. « Il s’avère que notre approche est très efficace. Nous pouvons capturer 99% du dioxyde de carbone de l’air en un seul passage si nous avons la bonne conception et la bonne configuratie », een precieze Yan.

Giet op hoog niveau van rendement, ils ont intégré au système électrochimique une membraan court-circuitée, qui conduit à la fois les anions (CO₃^2-) en zo elektronica. Le dispositif est alimenté par l’hydrogène, comme une pile à combustible, mais ne necessite pas de fils électriques, de plaques bipolaires ou de collecteurs de courant, et peut donc être module comme une membrane de séparique typé l’expé Natuur Energie.

Un dispositif très efficace et économique

Geïntegreerde bestanden van de beschikking over de interne membraan en een permis de mettre au point un module plus compact, enroulé sur lui-même — en een ainsi de Disposer d’une plus grande oppervlakte d’échange tout en limitant le volume. Cette structure permet égallement aux particules de dioxyde de carbone de se déplacer plus facilement d’un côté à l’autre ; De module is geschikt voor het filteren van grote hoeveelheden lucht naar keuze.

De resultaten van de elektrische installatie van het membraan hebben een circuit van 25 cm² met een eliminer van 99% van de aanwezige CO2 in de lucht, hebben geen debet van 2000 cm³/min, een hanger van 450 euro, en een fonctionner efficacement dans des condition dynamiques de suivi de charge. Un premier prototype du dispositif, de la taille d’une canette de soda, s’est avéré capable de filtrer 10 liter d’air par minute en eliminant plus de 98% du dioxyde de carbone, on ajouté les chercheurs. Pour une application auto, le dispositif aurait à peu près la taille d’un gallon de lait (zoet omgeving 3,7 liter), een précisé Setzler.

Ce système innovant apparaît donc à la fois efficace and rentable pour les toepassingen des piles à combustible. En outre, la réduction du nombre de composants nécessaires entraîne une diminution notable des coûts et, surtout, permet d’envisager une entrée rapide sur le marché. « Notre analysis technico-économique indique qu’un module compact capable d’éliminer plus de 99% du CO2 coûte 112 dollars pour une pile HEM van 80 kW_netto- », nauwkeurige les auteurs de l’étude.

Bien entendu, un tel dispositif pourrait étre utilisé pour éliminer le dioxyde de carbone dans d’autres contextes. De mogelijkheid van installatie van de vaisseaux spatiaux of des sous-marins, of filtratie continue de l’air est essentielle. Il pourrait par ailleurs être mis à profit dans les avions et les bâtiments, où la recirculatie de l’air constitue l’une des mesures d’économie d’énergie envisagées.

Bron : L. Shi et al., Nature Energy