Kunstigt blad kan opfange og omdanne kulstof til brændstof
Ingeniører fra University of Illinois Chicago har skabt et kunstigt blad, der kan opsamle kuldioxid 100 gange bedre end de nuværende systemer, og det fungerer i den virkelige verden.
Andre kulstofopsamlingssystemer fungerer kun i laboratorier med ren kuldioxid fra trykbeholdere. Det kunstige blad opfanger derimod kuldioxid fra mere fortyndede kilder, for eksempel luft og røggas fra kulfyrede kraftværker, og frigiver det til brug som brændstof og andre materialer. Det kan man læse om i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Energy & Environmental Science.
Kan spille en betydelig rolle for reduktion af drivhusgasser
Meenesh Singh, der assisterende professor i kemisk ingeniørvidenskab på UIC College of Engineering og medforfatter på artiklen, forklarer til UIC Today, at deres kunstige bladsystem kan anvendes uden for laboratoriet, hvor det har potentiale til at spille en betydelig rolle i forbindelse med reduktion af drivhusgasser i atmosfæren takket være dets høje kulstofindfangningsgrad.
Samtidig er der tale om relativt lave omkostninger sammenlignet selv med de bedste laboratoriebaserede systemer, forklarer Singh.
Sådan fungerer det kunstige blad til CO2-indfangning
Kuldioxid (røde og sorte kugler) kommer ind i bladet, når vand (hvide og røde kugler) fordamper fra bunden af bladet. Et kunstigt fotosystem (lilla cirkel i midten af bladet), der består af en lysabsorberende belægning med katalysatorer, omdanner kuldioxid til kulilte og omdanner vand til ilt (vist som dobbelte røde kugler) ved hjælp af sollys.
Ved hjælp af et tidligere rapporteret teoretisk koncept ændrede forskerne et andet kunstigt bladsystem med billige materialer til at omfatte en vandgradient – en tør side og en våd side – på tværs af en elektrisk ladet membran.
På den tørre side bindes et organisk opløsningsmiddel til den tilgængelige kuldioxid for at skabe en koncentration af bikarbonat eller natron på membranen. Efterhånden som bikarbonat opbygges, trækkes disse negativt ladede ioner over membranen mod en positivt ladet elektrode i en vandbaseret opløsning på membranens våde side. Den flydende opløsning opløser bikarbonatet tilbage til kuldioxid, så det kan frigives og udnyttes til brændstof eller andre formål.
Systemet kan indfange 3,3 millimol i timen per fire kvadratcentimeter. Det er mere end 100 gange bedre end andre systemer, selv om der kun var behov for en moderat mængde elektricitet (0,4 KJ/time) til at drive reaktionen, hvilket er mindre end den mængde energi, der er nødvendig for en LED-pære på 1 watt.
Se også: Grøn tech kan redde miljøet
Kan bruges overalt
Forskerne beregnede omkostningerne til 145 dollar per ton kuldioxid, hvilket er i overensstemmelse med det amerikanske energiministeriums anbefalinger om, at omkostningerne ikke bør overstige 200 dollars per ton.
Singh forklarer, at det lille modul, der er på størrelse med en luftfugter, i et hjem kan fjerne mere end et kilo CO2 om dagen, og fire industrielle elektrodialysestakke kan opsamle mere end 300 kilo CO2 i timen fra røggas.
Se også: Nyheder om klima og grønt