"Diamanten vom Himmel." Chemiker erhalten Kohlenstoffnanofasern aus der Luft (aus CO2)

Ein Team von Chemikern der George Washington University unter der Leitung von Professor Stuart Licht hat eine Technologie zur kostengünstigen Umwandlung von atmosphärischem Kohlendioxid (CO ₂ ) direkt in teure Kohlenstoffnanofasern entwickelt, die für die Herstellung von Konsumgütern und Industrieprodukten benötigt werden.

Die Prozesstechnologie ist wirklich sehr billig: Der Prozess läuft von selbst ab und erhält Energie aus einer Solaranlage. Die Energiekosten für die Produktion (1000 USD pro Tonne, dh ein Dollar pro Kilogramm) sind mehrere hundert Mal niedriger als der aktuelle Marktwert des Produkts. Und vor allem wurde die Technik bereits getestet: Der Prototyp wird zusammengebaut und funktioniert erfolgreich.

Kohlenstoffnanofasern werden zur Herstellung von hochfesten Kohlenstoffverbundwerkstoffen verwendet, aus denen Karosserien von Sportwagen und Flugzeugkarosserien, Windturbinen, hochwertige Sportgeräte hergestellt werden: Fahrradrahmen, Tennisschlägergriffe und vieles mehr. Das einzige Problem ist, dass Kohlenstoffverbundwerkstoffe bisher sehr teuer waren, so dass die Gewinnung von Kohlendioxid aus der Luft eine echte Revolution in der Branche darstellen kann.

Professor Licht nennt die geschaffene Technologie „Diamonds from the Sky“.

Kohlenstoffnanofasern werden durch elektrolytische Synthese hergestellt. Der Prozess besteht aus mehreren Phasen.

1. Ein Kraftwerk aus einem Konzentrator und einer Solarzelle erzeugt Strom und erwärmt gleichzeitig die Elektrolysezelle.

2. CO ₂verwandelt sich bei einer Temperatur von 750 ° C in geschmolzenes Carbonat.

3. Luft aus der Atmosphäre wird in die Elektrolysezelle gegeben und Spannung an die Elektroden der Zelle angelegt. Die Elektroden bestehen aus Nickel und Stahl.

4. Unter dem Einfluss einer Temperatur von 750 ° C und eines elektrischen Stroms von weniger als 1 Volt zersetzt sich CO ₂ in Atome.

5. Kohlenstoffnanofasern werden auf einer Stahlelektrode gebildet, von wo aus sie entfernt werden können.

Interessanterweise hat eine solche Produktion einen angenehmen Nebeneffekt: Sie können die Menge an Kohlendioxid in der Luft leicht reduzieren und den Treibhauseffekt reduzieren, der nach dem Modell der Venus zur Erwärmung des Planeten führt.

Professor Licht berechnete, dass wenn ein Kraftwerk dieses Typs 10% der Sahara bedeckt, es in zehn Jahren möglich ist, den Kohlendioxidanteil in der Atmosphäre auf ein vorindustrielles Niveau zurückzuführen.

Am 19. August 2015 präsentierten die Autoren ihre Arbeiten auf dem 250. Treffen der American Chemical Society.

Basierend auf Materialien der American Chemical Society

Source: https://habr.com/ru/post/de383095/