Az Illinois-i Chicagói Egyetem Meenesh Singh által vezetett kutatócsoportja felfedezett egy olyan módszert, amellyel az ipari kipufogógázokból kiszűrt szén-dioxidot 100%-ban etilénné, a műanyag termékek kulcsfontosságú építőelemévé alakítják. Eredményeiket a Cell Reports Physical Science című folyóiratban tették közzé.
Kapcsolódó bejegyzések
Meglepő, de a jövő egyik legnagyobb üzlete lehet a szén-dioxid
Amellett, hogy a szén-dioxid nélkülözhetetlen eleme a földi életnek, üzleti célból is számos módon felhasználható. Egy elemzés szerint ezek a lehetőségek 2040-ig 550 milliárd dolláros piacot jelenthetnek.
Bár a kutatók már több mint egy évtizede vizsgálják a szén-dioxid etilénné történő átalakításának lehetőségét, az UIC csapatának megközelítése az első, amely a szén-dioxid újrahasznosítását szénhidrogének előállítása céljából valósítja meg. Rendszerük elektrolízis segítségével alakítja át a befogott szén-dioxid-gázt nagy tisztaságú etilénné, melléktermékként pedig más szénalapú üzemanyagokat és oxigént kapnak. Az eljárás szinte 100 százalékban újrahasznosítja a kiszűrt szén-dioxidot, és mivel a rendszer elektromos árammal működik, megújuló energia felhasználásával a folyamat szén-dioxid-kibocsátása negatívvá tehető.
Minden egyes tonna előállított etilén után 6 tonna szén-dioxidot vonunk el a pontforrásokból, amelyek egyébként a légkörbe kerülnének
– mondta Singh
A szén-dioxid etilénné történő átalakítására irányuló korábbi kísérletek olyan reagensekre támaszkodtak, amelyek a forrás szén-dioxid-kibocsátási áramában állították elő az etilént. Ezekben az esetekben a CO2-kibocsátás mindössze 10%-a alakult át etilénné. Az etilént később egy energiaigényes, gyakran fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával zajló folyamat során kellett elválasztani a szén-dioxidtól.
Az UIC eljárásában elektromos áramot vezetnek át egy cellán, amelynek egyik felét felfogott szén-dioxiddal, a másik felét pedig vízalapú oldattal töltik meg. Egy elektromossággal működő katalizátor a vízmolekulákból töltött hidrogénatomokat vonz a membránnal elválasztott egység másik felébe, ahol azok a szén-dioxid-molekulák töltött szénatomjaival egyesülve etilént alkotnak.
Az etilént nemcsak a csomagoló-, mezőgazdasági és autóiparban használt műanyag termékek előállításához használják, hanem a fagyállóban, az orvosi sterilizátorokban és a műanyag padlókhoz használt vegyi anyagok előállításához is.
Az etilén a világon gyártott vegyi anyagok között az ammónia és a cement után a harmadik helyen áll a szén-dioxid-kibocsátás tekintetében. Jelenleg évente átlagosan mintegy 160 millió tonna etilént állítanak elő, ami világszerte több mint 260 millió tonna szén-dioxid-kibocsátást eredményez.
(Forrás: uic.edu)