Forscher der Rice University haben einen bahnbrechenden elektrochemischen Reaktor vorgestellt, der die direkte Luftabscheidung von Kohlendioxid energieeffizienter machen soll und damit eine potenziell bahnbrechende Lösung für die Herausforderungen des Klimawandels bietet.
Forscher der Rice University haben einen innovativen elektrochemischen Reaktor entwickelt, der den Energieverbrauch und die Kosten der direkten Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft drastisch senken könnte. Diese bahnbrechende Technologie ermöglicht skalierbarere und flexiblere Strategien zur Kohlenstoffreduzierung und geht damit ein entscheidendes Problem im Kampf gegen den Klimawandel an.
Die Studium, veröffentlicht in Nature Energy wird der Reaktor als modularer Dreikammeraufbau mit einer hochentwickelten porösen Festelektrolytschicht im Kern beschrieben.
Haotian Wang, einer der korrespondierenden Autor der Studie, betonte die Bedeutung dieser Entwicklung.
„Unsere Forschungsergebnisse bieten die Möglichkeit, die Kohlenstoffabscheidung in einer Vielzahl von Branchen kostengünstiger und praktisch umsetzbar zu machen“, sagte Wang, außerordentlicher Professor für chemische und biomolekulare Technik, in einem Pressemitteilung.
Kredit: Video von Gustavo Raskoksy/Rice University
„Unsere Arbeit konzentrierte sich auf die Verwendung von elektrischer Energie anstelle von thermischer Energie zur Regeneration von Kohlendioxid“, fügte Co-Erstautor Zhiwei Fang hinzu, ein Postdoktorand bei Rice.
Dieser Ansatz funktioniert nicht nur bei Raumtemperatur, sondern macht auch zusätzliche Chemikalien überflüssig und verhindert die Entstehung unerwünschter Nebenprodukte.
Herkömmliche Methoden zur Kohlenstoffabscheidung erfordern häufig Hochtemperaturprozesse zur Regeneration von Kohlendioxid aus Sorptionsmitteln, die sowohl energieintensiv als auch teuer sein können.
Der neue Rice-Reaktor bietet eine Alternative, indem er Karbonat- und Bikarbonatlösungen effizient aufspaltet und so in einer Kammer ein alkalisches Absorptionsmittel und in einer anderen hochreines Kohlendioxid erzeugt.
„Einer der größten Vorteile dieser Technologie ist ihre Flexibilität“, fügte Wang hinzu. „Die gemeinsame Produktion von Wasserstoff während der direkten Luftabscheidung könnte zu deutlich niedrigeren Kapital- und Betriebskosten für die nachgelagerte Herstellung von klimaneutralen Kraftstoffen oder Chemikalien führen.“
Die Bedeutung dieses technologischen Fortschritts liegt in seinem Potenzial, die Kohlenstoffemissionen im industriellen Maßstab zu senken und so den Weg für nachhaltigere industrielle Prozesse zu ebnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sorptionsmitteln auf Aminbasis, die zwar weniger Energie zur Verarbeitung benötigen, aber giftig und instabil sind, verwendet der neue Reaktor eine sicherere und stabilere Methode.
Wang möchte mit dieser Innovation mehr Branchen dazu inspirieren, nachhaltige Praktiken einzuführen und den Übergang in eine Netto-Null-Zukunft zu beschleunigen.
„Wenn Sie sich für Nachhaltigkeit und Energieinnovation begeistern, sind Sie bei Rice an der richtigen Adresse“, bekräftigte er.