98% кислорода из СО2 для колонизации Марса — новая технология превосходит фотосинтез

Ученые из Нанкинского университета в Китае разработали инновационное устройство, позволяющее получить 98% кислорода из СO2.

По их словам, новая технология эффективно работает, расщепляя СО2 на углерод и кислород, и может быть перспективной для использования в экстремальных условиях, таких как подводная среда, или даже на Марсе. Новое устройство не требует соблюдения суровых условий давления и температуры, как обычно при подобных реакциях.

Ученые в течение долгих лет пытались воспроизвести процесс фотосинтеза, используемый растениями для преобразования CO2 в кислород и глюкозу при посредничестве атомов водорода. Ученые из Нанкинского университета в сотрудничестве с коллегами из Университета Фудань предложили новую технологию прямого расщепления углекислого газа на углерод и кислород. Их технология предусматривает использование лития вместо водорода.

Устройство состоит из газового катода с наноразмерным катализатором из рутения и кобальта и металлического литиевого анода. CO2 поступает в катод и проходит 2 ступени электрохимического восстановления с участием лития. На первом этапе CO2 вступает в реакцию с литием, в результате чего образуется карбонат лития (Li2CO3). После этого карбонат лития разлагается на оксид лития и углерод.

В процессе электрокаталитического окисления оксид лития превращается в ионы лития и высвобождает кислород в качестве побочного продукта. Эффективность устройства составляет до 98,6% чистого кислорода на выходе.

При этом перспективная технология способна превращать в кислород не только углекислый газ, но и целый ряд газовых смесей, включая те, которые присутствуют в промышленных выбросах, смесь углекислого газа с кислородом и подобные тем, что содержатся в атмосфере Марса. Подавляющую долю разреженной марсианской атмосферы составляет CO2, давление которого составляет менее одного процента атмосферного давления Земли.

В рамках моделирования по расщеплению CO2 в похожих условиях исследователи создали газовую смесь из аргона и крайне низкой концентрации CO2 (менее 1%). Однако информации о количестве образованного кислорода по результатам испытания в подобных условиях исследователи не предоставили.

Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie

Источник: Interesting Engineering