Построить дома из СО2? Наука говорит, что да

«Когда жизнь дает тебе СО2, нужно его собрать, преобразовать в углеродное волокно, и создать полезные вещи». Именно таким образом поступают сегодня исследователи Университета Джорджа Вашингтона, которые разработали способ преобразования парникового газа в прочный и, на удивление, легкий материал, известный как углеродное волокно.

Углеродное волокно все чаще используется в качестве конструкционного материала в таких отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная, где ценят прочность и легкий вес. «Полезные свойства углеродных волокон, которые также включают электрическую проводимость, усиливаются на наноуровне», объясняет Стюарт Лихт (Stuart Licht), профессор химии в Университете Джорджа Вашингтона.

«Проблема заключается в том, что это очень дорого, производить углеродные волокна, которые значительно меньше нановолокон». Группа Лихта недавно продемонстрировала технологию, которая улавливает углекислый газ из воздуха и использует электрохимический процесс, чтобы преобразовать его в углеродное нановолокно и кислород. Такой метод является более эффективным и, возможно, намного дешевле, чем существующие.

Но это больше, чем простой, менее дорогой способ производить дорогостоящий продукт. Это также является «полезным способом хранения и секвестрации двуокиси углерода в стабильном и компактном виде», говорит Лихт. Он отмечает, что, если процесс работает на возобновляемых источниках энергии, результатом является чистое удаление углекислого газа из атмосферы.

В недавней демонстрации его группа использовала уникальную систему концентрированной солнечной энергии, которая использует инфракрасный солнечный свет, а также видимый свет, чтобы генерировать большое количество тепла, необходимое для запуска желаемой реакции.

Этот процесс требует расплавленного карбоната лития с другим соединением, оксидом лития, растворенного в нем. Оксид лития, в сочетании с диоксидом углерода в воздухе, образует больше карбоната лития. При подаче напряжения между двумя электродами, погруженными в расплавленный карбонат, в результате реакции образуется кислород, и углерод в виде отложения на одном из электродов, а также оксид лития, который может быть использован для улавливания больше двуокиси углерода, тем самым процесс повторяется снова.

Исследователи продемонстрировали способность создавать нановолокна различных форм и диаметра путем корректировки конкретных условий роста, таких как ток, подаваемый в определенные моменты времени и состава различных ингредиентов, используемых в процессе.
Они также показали, что могли бы сделать очень однородные волокна. Лихт говорит, что еще необходимо лучше понимать механизмы, лежащие в основе формирования волокон, он уверен, что группа может продолжать развивать большую степень контроля над природой производимых волокон.

Что касается уменьшения выбросов, то исследователи смотрят на эту технологию с оптимизмом. Для примера они рассчитали, что для удаления двуокиси углерода до доиндустриального уровня из области, по площади равной 10% от размера пустыни Сахара, потребуется порядка 10 лет, даже если за этот период будет происходить активное выделение СО2.

Конечно, для этого необходим огромный спрос на углеродные нановолокна. Лихт верит в свойства материала, особенно, учитывая тот факт, что он очень легкий и очень прочный, эти качества будут стимулировать все большее и большее производство материала. «Представьте себе, что углеродное волокно со временем заменит сталь, алюминий, и даже бетон в качестве строительного материала».

Facepla.net по материалам: technologyreview.com

• < Новый строительный эко-материал в два раза прочнее, чем бетон
• Автономный катамаран начинает изучение Кельтского моря >

Комментарии: