Inženjeri Sveučilišta Illinois u Chicagu (UIC) napravili su isplativo umjetno lišće koje može uhvatiti ugljični dioksid na razini čak 100 puta boljoj od trenutnih sustava.
Za razliku od drugih sustava za hvatanje ugljika, koji rade u laboratorijima s čistim ugljičnim dioksidom iz spremnika pod tlakom, spomenuto umjetno lišće radi u stvarnom svijetu. Ono hvata ugljični dioksid iz razrjeđenijih izvora, poput primjerice zraka i dimnih plinova proizvedenih u elektranama na ugljen, te ga oslobađa za korištenje u obliku goriva i drugih materijala.
Naš sustav umjetnog lišća može se primijeniti izvan laboratorija, gdje ima potencijal igrati značajnu ulogu u smanjenju stakleničkih plinova u atmosferi zahvaljujući visokoj stopi hvatanja ugljika, relativno niskoj cijeni i umjerenoj potrošnji energije, čak i u usporedbi s najboljim sustavima temeljenim na radu u laboratoriju, naglašava Meenesh Singh, docent kemijskog inženjerstva na Fakultetu strojarstva UIC-a i jedan od autora studije koja je objavljena u znanstvenom časopisu Energy & Enviromental Science.
Koristeći prethodno objavljen teorijski koncept, znanstvenici su modificirali standardni sustav umjetnog lišća s jeftinim materijalima kako bi uključili gradijent vode, odnosno suhu i mokru stranu, preko električno nabijene membrane.
Na suhoj strani, organsko otapalo se veže na raspoloživi ugljični dioksid kako bi se proizvela koncentracija bikarbonata ili sode bikarbone na membrani. Kako se bikarbonat gradi, negativno nabijeni ioni se povlače preko membrane prema pozitivno nabijenoj elektrodi u otopini na bazi vode, na vlažnoj strani membrane. Tekuća otopina otapa bikarbonat natrag u ugljični dioksid, tako da se može osloboditi i iskoristiti za gorivo ili druge svrhe.
Električni naboj u tom umjetnom lišću koristi se za ubrzavanje prijenosa bikarbonata preko membrane.
Testiranjem sustava, koji je dovoljno malen da stane u ruksak, znanstvenici UIC-a su otkrili da ima vrlo visok protok, odnosno stopu hvatanja ugljika u usporedbi s površinom potrebnom za reakcije. Taj protok iznosio je 3,3 milimola na sat na 4 kvadratna centimetra.
To je više od 100 puta bolje od drugih sustava, iako je za pokretanje reakcije bila potrebna samo umjerena količina električne energije (0,4 KJ/satu), što manje od količine energije potrebne za LED žarulju snage jedan watta.
To predstavlja trošak od 145 dolara po toni ugljičnog dioksida, što je u skladu s preporukama američkog Ministarstva energetike da cijena takvih sustava ne bi trebala prelaziti više 200 dolara po toni.
Posebno je uzbudljivo da je ova primjena umjetnog lista u stvarnom svijetu imala veliki protok s malom, modularnom površinom. To znači da ima potencijal da se može slagati, moduli se mogu dodavati ili oduzimati kako bi savršeno odgovarali potrebama te bili pristupačno korišteni u domovima i učionicama, a ne samo među profitabilnim industrijskim organizacijama, rekao je Singh.
Mali modul veličine kućnog ovlaživača zraka može ukloniti više od kilograma CO2 dnevno, a četiri industrijska elektrodijalizna dimnjaka mogu uhvatiti više od 300 kilograma CO2 na sat iz dimnih plinova, istaknuo je na kraju Singh.
Izvor: Technology Networks
