"الماس من السماء." يحصل الكيميائيون على ألياف نانوية كربونية من الهواء (من ثاني أكسيد الكربون)

قام فريق من الكيميائيين من جامعة جورج واشنطن ، بقيادة البروفيسور ستيوارت ليخت ، بتطوير تقنية لتحويل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO ₂ ) بشكل فعال من حيث التكلفة إلى ألياف نانوية كربونية باهظة الثمن ، وهي ضرورية لإنتاج السلع الاستهلاكية والمنتجات الصناعية.

إن تكنولوجيا المعالجة رخيصة للغاية حقًا: فالعملية تذهب من تلقاء نفسها ، وتتلقى الطاقة من التركيب الشمسي. تكاليف الطاقة للإنتاج (1000 دولار للطن ، أي دولار لكل كيلوغرام) أقل بعدة مئات من المرات من القيمة السوقية الحالية للمنتج. والأهم من ذلك ، تم اختبار التقنية بالفعل: يتم تجميع النموذج الأولي ويعمل بنجاح.

تُستخدم ألياف الكربون النانوية في إنتاج مركبات الكربون عالية القوة ، والتي تُصنع منها أجسام السيارات الرياضية وأجسام الطائرات وتوربينات الرياح والمعدات الرياضية عالية الجودة: إطارات الدراجات ومقابض مضرب التنس وأكثر من ذلك بكثير. المشكلة الوحيدة هي أن مركبات الكربون كانت مكلفة للغاية حتى الآن ، لذا فإن استخراج ثاني أكسيد الكربون من الهواء يمكن أن يحدث ثورة حقيقية في الصناعة.

يصف البروفيسور ليخت التكنولوجيا التي تم إنشاؤها "الماس من السماء".

يتم إنتاج ألياف الكربون النانوية باستخدام التوليف الإلكتروليتي. تتكون العملية من عدة مراحل.

1. محطة توليد الكهرباء من المكثف والخلية الشمسية تولد الكهرباء وفي نفس الوقت تقوم بتسخين الخلية الإلكتروليتية.

2. CO ₂يتحول إلى كربونات منصهرة عند درجة حرارة 750 درجة مئوية.

3. يضاف الهواء من الغلاف الجوي إلى الخلية الإلكتروليتية ، ويتم تطبيق الجهد على أقطاب الخلية. الأقطاب الكهربائية مصنوعة من النيكل والفولاذ.

4. تحت تأثير درجة حرارة 750 ° C وتيار كهربائي أقل من 1 فولت، CO ₂ تتحلل إلى ذرات.

5. تتكون ألياف النانو الكربونية على قطب فولاذي ، حيث يمكن إزالتها.

من المثير للاهتمام أن هذا الإنتاج له تأثير جانبي لطيف: يمكنك تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء بشكل طفيف وتقليل تأثير الاحتباس الحراري ، مما يؤدي إلى تسخين الكوكب بطريقة الزهرة.

حسب البروفيسور ليخت أنه إذا كانت محطة الطاقة من هذا النوع تغطي 10٪ من الصحراء الكبرى ، فمن الممكن خلال عشر سنوات إعادة النسبة المئوية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى مستوى ما قبل الصناعة.

في 19 أغسطس 2015 ، قدم المؤلفون عملهم في الاجتماع 250 للجمعية الكيميائية الأمريكية.

استنادًا إلى مواد من الجمعية الكيميائية الأمريكية

Source: https://habr.com/ru/post/ar383095/