98% кисню з СO2 для колонізації Марсу — нова технологія перевершує фотосинтез

Науковці з Нанкінського університету у Китаї розробили іноваційний пристрій, що дозволяє отримати 98% кисню з СO2.

За їхніми словами, нова технологія ефективно розщеплює СO2 на вуглець та кисень і може бути перспективною для використання в екстремальних умовах, таких як підводне середовище, або навіть на Марсі. Новий пристрій не потребує дотримання сурових умов тиску та температури, як зазвичай при подібних реакціях.    

Науковці протягом довгих років намагались відтворити процес фотосинтезу, який використовують рослини для перетворення CO2 на кисень та глюкозу за посередництва атомів водню. Вчені з Нанкінського університету у співробітництві з колегами з Університету Фудань запропонували нову технологію прямого розщеплення вуглекислого газу на вуглець та кисень. Їхня технологія передбачає використання замістю водню літію.

Пристрій складається з газового катоду з нанорозмірним каталізатором з рутенію та кобальту та металевого літієвого аноду. CO2 поступає у катод і проходить 2 ступені електрохімічного відновлення за участю літія. На першому етапі CO2 вступає у реакцію з літієм, внаслідок чого утворюється карбонат літію (Li2CO3). Після цього карбонат літію розкладається на оксид літію і вуглець.

У процесі електрокаталітичного окислення оксид літію перетворюється в іони літію і вивільняє кисень у якості побічного продукту. Ефективність пристрою складає до 98,6% чистого кисню на виході.

При цьому перспективна технологія здатна перетворювати на кисень не лише вуглекислий газ, а й цілу низку змішаних газів, включно із тими, що присутні у промислових викидах, суміш вуглекислого газу з киснем та подібні до тих, що містяться в атмосфері Марса. Переважну частку розрідженної марсіанської атмосфери становить CO2, тиск якого складає менше одного відсотка атмосферного тиску Землі.

У рамках моделювання з розщеплення CO2 у схожих умовах дослідники створили суміш газів з аргону та вкрай низької концентрації CO2 (менше 1%). Однак інформації про кількість утвореного кисню за результатами випробування у подібних умовах дослідники не надали.

Результати дослідження опубліковані у журналі Angewandte Chemie

Джерело: Interesting Engineering