CO2 trasformata in acido formico per memorizzare il energia rinnovabile

Tutti sanno ora quel biossido di carbonio, il famoso CO2, è un gas serra. Per limitare il riscaldamento globale antropogenico in corso, molti scienziati sono alla ricerca di soluzioni per ridurre le emissioni. Ma altri sperano di trasformare questa CO2 in prodotti utili. Questo è il caso dei ricercatori presso il Rice University (Stati Uniti). Annunciano di aver sviluppato un reattore catalitico che utilizza anidride carbonica come materia prima e produce acido formico – o acido metaleico, di formula CH2O2 – purificata e alta concentrazione.

Lo sapevi?

Altri lavori hanno dimostrato che è possibile, utilizzando un catalizzatore, per decomporre l’acido formico (CH2O2) in idrogeno (H2) e anidride carbonica (CO2). Quindi l’acido formico può essere presentato come una soluzione di stoccaggio dell’idrogeno.

“L’acido formico è un vettore di energia. Un carburante per la batteria al carburante in grado di generare elettricità. Emettendo CO2, certamente, ma un CO2 che Ora può considerare il recupero e il riciclaggio “, afferma Hootian Wang, un ingegnere chimico e bionolecolare. “Più in generale, come il materiale di stoccaggio dell’energia, l’acido formico può contenere quasi 1.000 volte l’energia di un volume equivalente di idrogeno sotto forma di gas.”

Per garantire un ingombro minimo di carbonio, il reattore sviluppato A Rice University deve ovviamente funzionare dall’elettricità rinnovabile. La sua efficienza di conversione dell’energia è di circa il 42% oggi. Quasi la metà dell’energia elettrica può quindi essere immagazzinata in acido formico sotto forma di combustibile liquido.

Questo schema Mostra l'elettrolizzatore sviluppato presso l'Università di riso (Stati Uniti) per ridurre il biossido di carbonio (CO2), un gas serra, in carburanti di valore. A sinistra, un catalizzatore che seleziona anidride carbonica e riduce i formati caricati negativamente, che sono guidati attraverso uno strato di diffusione del gas (GDL) e una membrana di scambio anionico (AEM) all'elettrolito centrale (in rosso). Sulla destra, un catalizzatore di reazione di rilascio di ossigeno (OER) genera protoni positivi dall'acqua e li invia attraverso la membrana di scambio di cazione (EMC). Gli ioni ricombinano acido formico o altri prodotti estratti dal sistema con acqua deionizzata (DI) e gas. © Chuan Xia e Demin Liu, Università di riso Questo schema mostra l’elettrolizzallo sviluppato presso il Rice University (Stati Uniti) per ridurre il biossido di carbonio (CO2), un gas serra, in combustibili preziosi. A sinistra, un catalizzatore che seleziona anidride carbonica e riduce i formati caricati negativamente, che sono guidati attraverso uno strato di diffusione del gas (GDL) e una membrana di scambio anionico (AEM) all’elettrolito centrale (in rosso). Sulla destra, un catalizzatore di reazione di rilascio di ossigeno (OER) genera protoni positivi dall’acqua e li invia attraverso la membrana di scambio di cazione (EMC). Gli ioni ricombinano acido formico o altri prodotti estratti dal sistema con acqua deionizzata (DI) e gas. © Chuan Xia e Demin Liu, Università di riso

un solido elettrolitico

Per azionare il proprio sistema, i ricercatori hanno dovuto sviluppare due innovazioni. Primo, un catalizzatore a Bismuth, robusto e bidimensionale. Un nanomateriale produce al chilogrammo per facilitare il trasferimento del processo al settore. Quindi, un solido elettrolitico a base polimerico rivestito con gruppi funzionali che consentono di condurre carichi positivi e cariche negative. Cosa consentire ai ricercatori di superare i classici elettroliti liquidi. Questi in effetti contengono necessariamente sali che si mescolano con l’acido formico prodotto e che si legano costruttivamente alle forti operazioni di depurazione.

con il loro attuale reattore, gli ingegneri dell’università di riso. Generato acido formico per 100 ore con degrado di componente trascurabile . Sapendo che la velocità con cui l’acqua passa attraverso il sistema determina la concentrazione della soluzione ottenuta, un flusso lento, ad esempio, produce una soluzione contenente quasi il 30% in peso di acido formico.

I ricercatori hanno già speranza Per ottenere concentrazioni più elevate grazie a una nuova generazione di reattore che introdurrà un flusso di gas e produrrà vapori di acido formico.E perché no, altri prodotti preziosi come acido acetico, etanolo o propanolo.

e se la CO2 è diventata fonte di energia?

Un team di ricercatori ha appena sviluppato un processo capace di trasformare il biossido di carbonio (CO2) in metano (CH4) con la luce solare e un catalizzatore molecolare a base di ferro. Questi risultati aprono un nuovo percorso verso la produzione di “carburante solare” e il riciclaggio della CO2.

Articolo CNRS Pubblicato il 18/07/2017

Grazie ad una migliore comprensione della sintesi di metano da parte di organismi metanoogeni, i ricercatori britannici sperano presto a produrre metano - energia così - dalla CO2. © Animaflora, Fotolia Grazie ad una migliore comprensione della sintesi di metano da parte di organizzazioni metanogeniche, i ricercatori britannici sperano di produrre il metano presto – energia così – dalla CO2. © Animaflora, Fotolia

BIndio di carbonio (CO2) è ora considerato uno spreco. Il suo riciclaggio, usandolo come materia prima, è una grande sfida per la ricerca scientifica e una principale problema politica. Marc Robert e Julien Bonin hanno sviluppato un processo in grado di convertirlo in metano, il componente principale del gas naturale che è la terza fonte di energia più utilizzata nel mondo dopo il petrolio e il carbone.

Durante questo processo, La molecola di CO2 perde gradualmente i suoi atomi di ossigeno sostituiti da atomi di idrogeno, conservando il passaggio di energia sotto forma di legami chimici. Questa trasformazione, chiamata “reazione di riduzione”, consente di ottenere una varietà di composti che vanno dal monossido di carbonio e dall’acido formico (materie prime chiave per l’industria chimica) al metanolo (un combustibile liquido), fino a metano, la forma più piccola avendo concentrato il maggior numero di energia.

Un nuovo passo verso una transizione energetica

Se i processi più noti utilizzano catalizzatori di metallo raro e preziosi, i due ricercatori hanno sviluppato un catalizzatore a base di ferro , un metallo abbondante, accessibile ed economico sulla Terra. Nessun altro catalizzatore molecolare ha finora permesso di completare la completa riduzione della CO2 in CH4. Questo processo catalitico funziona a pressione ambientale e temperatura, utilizzando la luce solare come l’unica fonte di energia e apre la strada all’uso circolare di CO2.

Vedi aussico2 o metano, qual è il peggiore?

Dimostrando che la combinazione di luce solare e un catalizzatore a base di ferro è in grado di trasformare la CO2 in una molecola di contenuto ad alta energia, il laboratorio di elettrodestruoso molecolare (Università di Parigi-Diderot, CNRS) Che è possibile memorizzare energia solare rinnovabile in forma di carburante compatibile con infrastrutture industriali e reti energetiche esistenti. Questo lavoro è stato pubblicato in Nature Journal il 17 luglio 2017.

Produce energia di CO2 da batteri

NATHALIE MAYER Articolo pubblicato il 24 febbraio 2017

Per limitare Gli effetti sul clima del biossido di carbonio (CO2), si possono lavorare per ridurre la sua emissione nell’atmosfera. Si può anche cercare l’uso di questo gas a effetto serra avverso. E perché non disegnare energia? Questa è l’idea di scienziati britannici che vogliono lavorare i batteri.

I record di concentrazione di anidride carbonica (CO2) nella nostra atmosfera continua a cadere, tanto quanto il punto di non -return sembra raggiunto. Ma gli scienziati non sono il tipo da arrendersi. Durante l’attesa di misure reali per limitare e rispettare le emissioni di co2sey, riflettono su soluzioni alternative. Come questa squadra dell’Università del Kent (Regno Unito) che cerca di capire come convertire efficacemente la CO2 in un metano per produrre energia.

Gli organismi del metabolismo automobilistico potrebbero essere carichi. I batteri producono metano (CH4) dalla CO2. Questi organismi sarebbero persino responsabili per il terzo di metano respinto nella nostra atmosfera. Ma la loro cultura – e, infatti, l’industrializzazione del processo – rimane complicata.

Gli organismi metanoogenici sono anaerobici severi organismi che muoiono in presenza di ossigeno. Si trovano, tra gli altri, in ambienti estremi come deserti, in ghiaccio o, come qui, in geyser. © TPSDave, DP Gli organismi metanogenici sono organismi anaerobici rigidi che muoiono in presenza di ossigeno.Si trovano, tra gli altri, in ambienti estremi come deserti, in ghiaccio o, come qui, in geyser. © TsSdave ,, DP

Comprendere meglio la biosintesi del metano

che consente a questi batteri di produrre troppo efficacemente metano Dalla CO2 è il cofattore F430, che catalizza la reazione. I ricercatori dell’Università di Kent sono stati quindi naturalmente chiesti come i batteri in questione riescono a sintetizzare questo cofattore. Una domanda fondamentale le cui implicazioni potrebbero essere grandiose.

Sono finalmente riusciti a identificare le proteine che possano catalizzare la sintesi F430 Cofactor. Cosa aspettarsi di concepire batteri ugualmente efficaci nella conversione della CO2 a metano, ma molto più “docile” e integrabile in un processo industriale.

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