Американские ученые из Иллинойсского университета в Чикаго разработали метод получения этилена из углекислого газа с помощью электролиза. Используя этот метод, они смогли добиться почти стопроцентной степени превращения углекислого газа. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.
Этилен — очень важное для промышленности соединение. Оно используется для получения пластмасс, упаковок, а также в сельском хозяйстве и машиностроительной промышленности. Также этилен применяется в производстве антифризов, дезинфицирующих средств. Вместе с тем этилен занимает третье место в рейтинге соединений, при получении которых выделяется больше всего парниковых газов. В нем он уступает только аммиаку и цементу. Обычно этилен получают в ходе парового крекинга — процесса, который проводится при очень высоких температурах. В ходе крекинга вырабатывается 1,5 тонны парниковых газов на каждую тонну синтезированного этилена. В среднем ежегодно по всему миру производится 160 млн тонн этилена. Следовательно, в атмосферу попадает более 260 млн тонн парниковых газов. Ранее ученые уже предлагали альтернативные методы получения этилена, например из углекислого газа. Однако степень превращения диоксида углерода в таких реакторах была достаточно низкой — 10%. Кроме того, после реакции этилен нужно было отделять от других газов, а это требовало дополнительных затрат.
Теперь американские ученые предложили новый способ получения этилена из углекислого газа. Он основан на электролизе. В этом методе электрический ток пропускается через ячейку, которая наполовину заполнена углекислым газом, наполовину — водным раствором. Эти части отделены друг от друга полунепроницаемой мембраной. Также в систему ученые добавляют катализатор. Под действием электричества заряженные атомы водорода, полученные от воды, переходят в другую часть ячейки. Там они взаимодействуют с заряженными атомами углерода, полученными от углекислого газа. В результате образуется этилен.
Согласно оценкам ученых, степень превращения углекислого газа в данном процессе практически равна 100%. Кроме того, этот метод позволяет превратить 6 тонн углекислого газа в 1 тонну этилена. Благодаря этому можно будет снизить содержание парниковых газов в атмосфере.
Процесс основан на использовании электричества, и ученые попытались внедрить в систему солнечные батареи. Эффективность преобразования солнечной энергии в этилен составила 4%, тогда как для современных устройств пик таких значений составляет 2%.Такая эффективность, отметили ученые, сравнима с фотосинтезом.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
