Дослідники з Південної Кореї розробили технологію, яка дозволяє безпосередньо перетворювати CO₂ на рідке паливо та інші рідкі вуглеводні.
Відомо, що на даний момент експериментальна установка досягла продуктивності 50 кг на день. Команда під керівництвом доктора Чон-Ран Кіма з Корейського науково-дослідного інституту хімічних технологій (KRICT) спільно з компаніями GS Engineering & Construction та Hanwha TotalEnergies розробила каталізатор і технологічний процес для безпосереднього перетворення CO₂ і водню в рідкі вуглеводні.
Раніше дослідники створили міні-пілотну установку з продуктивністю 5 кг на день і в 2022 році передали технологію GS Engineering & Construction та Hanwha TotalEnergies. Після цього була розроблена перша в Південній Кореї установка для прямого гідрування CO₂, здатна виробляти 50 кг рідких вуглеводнів щодня. Наступний етап передбачає розробку промислового процесу з виробництва понад 100 тис. тонн на рік.
У контексті кризи, викликаної геополітичними подіями, такими як конфлікт США та Ізраїлю з Іраном і блокада Ормузької протоки, технології, що перетворюють викиди CO₂ від електростанцій і промислових підприємств у цінні ресурси, стають дедалі важливішими. Ця технологія має великий потенціал для заміни нафтової сировини, що використовується для виробництва автомобільного пального та нафтохімічних продуктів, на вуглецевмісні альтернативи.
Традиційні методи перетворення CO₂ зазвичай включають двоступеневий процес. Спочатку CO₂ перетворюється в монооксид вуглецю (CO) через зворотну реакцію конверсії водяного газу (RWGS), для якої потрібні температури понад 800 °C.
Потім синтез Фішера-Тропша перетворює CO на водень і рідкі вуглеводні при нижчих температурах, але під високим тиском, використовуючи складні багатоступеневі установки. Дослідники з KRICT подолали ці обмеження, розробивши каталітичну систему, яка дозволяє здійснювати пряму конверсію в рамках одного процесу.
Технологія прямого гідрування дозволяє CO₂ і водню реагувати безпосередньо, утворюючи рідкі вуглеводні без необхідності високотемпературної стадії RWGS.
Процес працює при температурах 270–330 °C і тиску 10–30 бар. Багатоступеневі реакції та переробка матеріалів, що не вступили в реакцію, забезпечують синтез рідких вуглеводнів на рівні близько 50%. Щоденна продуктивність установки становить приблизно 50 кг, що еквівалентно трьом каністрам пального по 20 л.
СпецпроєктиОгляд електросамокату Proove Model City Pulse 350W: нічого зайвого, тільки рухТОП пристроїв Garmin: що вибрати для спорту, подорожей і життя
Оптимізація виробництва каталізаторів та умов експлуатації зробила процес більш стабільним і знизила енергоспоживання в порівнянні з традиційними методами. Спрощена структура виробництва також сприяє зменшенню витрат.
Надалі дослідники планують тривале збирання даних щодо експлуатації та оптимізації системи, а також демонстрацію її роботи. Отримані результати дозволять масштабувати процес для промислового комерційного використання. Вони мають намір провести аналіз економічної ефективності та оцінку скорочення викидів парникових газів при використанні установок, що вироблятимуть понад 100 тис. тонн нафтопродуктів на рік.
На думку дослідників, у поєднанні з відновлювальними джерелами енергії ця технологія може стати важливим елементом систем перетворення енергії на рідке паливо (PtL), які перетворюють електрику з відновлювальних джерел, вловлений CO₂ та екологічно чистий водень на рідке паливо.
Результати дослідження опубліковані в журналі ACS Sustainable Chemistry & Engineering
Працює від Сонця і без викидів: вчені створили «екореактор» для перетворення CO₂ на пальне
Джерело: TechXplore
Вражає, як наука просувається у напрямку сталого палива. Якщо масштабувати цей процес, це може суттєво знизити викиди і залежність від викопного палива. Чекаю на подальші новини!
Дякуємо за ваш інтерес! Справді, масштабування цього методу може значно вплинути на екологію та енергетику. Сподіваємося, що найближчим часом з’являться нові результати та практичні застосування. Залишайтеся з нами!