Ein kostengünstiges batterieähnliches Gerät absorbiert Kohlendioxid-Emissionen während des Ladevorgangs

Forscher nach sich ziehen ein kostengünstiges Gerät entwickelt, dasjenige während des Ladevorgangs Kohlendioxidgas selektiv einfangen kann. Wenn es dann austritt, kann dasjenige Kohlendioxid kontrolliert freigesetzt und gesammelt werden, um es wiederzuverwenden oder verantwortungsvoll zu entsorgen. Dies Superkondensatorgerät, dasjenige einer wiederaufladbaren Batterie ähnelt, hat die Größe einer Zwei-Pence-Münze und wird teilweise aus nachhaltigen Materialien wie Kokosnussschalen und Meerwasser hergestellt.

Jener von Forschern welcher University of Cambridge entwickelte Superkondensator könnte dazu hinzufügen, Technologien zur Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid zu viel geringeren Wert zu betreiben. Jährlich werden rund 35 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Lufthülle freigesetzt, und es werden vorrangig Lösungen gewünscht, um sie Emissionen zu verklappen und die Klimakrise zu bewältigen. Die fortschrittlichsten Technologien zur Kohlenstoffabscheidung benötigen derzeit große Mengen an Kraft und sind teuer.

Jener Superkondensator besteht aus zwei Elektroden mit positiver und negativer Ladung. In einer von Trevor Binford während seines Master-Abschlusses in Cambridge geleiteten Arbeit versuchte dasjenige Team, von einer negativen zu einer positiven Tonus zu wechseln, um die Ladezeit von früheren Experimenten zu verlängern. Dies verbesserte die Fähigkeit des Superkondensators, Kohlenstoff einzufangen.

„Wir fanden hervor, dass wir durch langsames Wechseln des Stroms zwischen den Reifenpanne zweifach so viel Kohlendioxid einfangen können wie zuvor“, sagte Dr. Alexander Forse vom Yusuf Hamied Department of Chemistry in Cambridge, welcher die Wissenschaft leitete.

„Jener Lade-Entlade-Prozess unseres Superkondensators verbraucht unter Umständen weniger Kraft wie welcher derzeit in welcher Industrie verwendete Amin-Heizprozess“, sagte Forse. „Unsrige nächsten Fragen werden sein, die genauen Mechanismen welcher Kohlendioxid-Abscheidung zu untersuchen und zu verbessern. Dann geht es um die Skalierung.“

Ein Superkondensator ähnelt einer wiederaufladbaren Batterie, welcher Hauptunterschied besteht jedoch darin, wie die beiden Geräte Ladung speichern. Eine Batterie verwendet chemische Reaktionen, um Ladung zu speichern und abzugeben, während ein Superkondensator nicht hinauf chemische Reaktionen angewiesen ist. Stattdessen ist es hinauf die politische Bewegung von Elektronen zwischen den Elektroden angewiesen, sodass welcher Zertrennung länger dauert und die Nutzungsdauer länger ist.

„Jener Kompromiss besteht darin, dass Superkondensatoren nicht so viel Ladung speichern können wie Batterien, wohl zu Händen irgendetwas wie die Kohlenstoffabscheidung würden wir welcher Haltbarkeit Vorrang einsortieren“, sagte Cobalt-Autorin Grace Mapstone. „Dies Beste daran ist, dass die Materialien, die zur Herstellung von Superkondensatoren verwendet werden, gerecht und reichlich vorhanden sind. Die Elektroden vorhanden aus Kohlenstoff, welcher aus Abfällen von Kokosnussschalen stammt.

„Wir wollen Materialien verwenden, die inert sind, die Umwelt nicht schädigen und die wir seltener entsorgen zu tun sein. Wie löst sich dasjenige Kohlendioxid in einem Elektrolyten hinauf Wasserbasis hinauf, welcher im Wesentlichen Meerwasser ist.“

Dieser Superkondensator absorbiert Kohlendioxid jedoch nicht spontan: Er muss voll werden, um Kohlendioxid aufzunehmen. Wenn die Elektroden voll werden, zieht die negative Platte dasjenige Kohlendioxid-Gas an, während andere Emissionen wie Sauerstoffgas, Stickstoff und Wasser unberücksichtigt werden, die nicht zum Klimawandel hinzufügen. C/o dieser Methode fängt welcher Superkondensator Kohlenstoff ein und speichert Kraft.

Cobalt-Urheber Dr. Israel Temprano trug zu dem Projekt zwischen, während er eine Gasanalysetechnik zu Händen dasjenige Gerät entwickelte. Die Technologie verwendet verknüpfen Drucksensor, welcher hinauf Änderungen welcher Gasadsorption in welcher elektrochemischen Vorrichtung reagiert. Die Ergebnisse aus Tempranos Gebühr helfen dieserfalls, den genauen Zusammenhang einzugrenzen, welcher im Inneren des Superkondensators abläuft, wenn Kohlendioxid absorbiert und freigesetzt wird. Dies Verständnis dieser Mechanismen, welcher möglichen Verluste und welcher Degradationspfade ist unerlässlich, im Vorfeld welcher Superkondensator hochskaliert werden kann.

„Dieses Forschungsgebiet ist sehr neu, von dort ist welcher genaue Zusammenhang, welcher im Inneren des Superkondensators arbeitet, noch nicht traut“, sagte Temprano.

Die Wissenschaft wurde durch ein Future Leaders Fellowship an Dr. Forse finanziert, ein britisches Forschungs- und Innovationsprogramm, dasjenige die nächste Woge erstklassiger Wissenschaft und Neuerung entwickelt.

Die Ergebnisse werden in welcher Fachzeitschrift Nanoscale veröffentlicht.

Forschungsbericht:Verbesserung welcher Kondensator welcher Kohlendioxid-Abscheidung durch superkapazitive Schwingungsadsorption durch Konvergenz welcher Ladeprotokolle

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