Kohlendioxid ist eine grüne und umweltfreundliche Batterie | Wissenschaft 2020

Anonim

Gerade CO2, einer der schlimmsten Feinde der Umwelt, könnte sich bald zu einem wertvollen Verbündeten im Kampf gegen den Klimawandel entwickeln. Ein Team von Wissenschaftlern am MIT in Boston hat tatsächlich eine neue Technologie entwickelt, die die Verwendung von CO2 aus Industrieanlagen zur Herstellung von Lithiumbatterien der neuen Generation ermöglicht.

Aber wie viel kostet es mich? Derzeit ist die CO2-Abscheidung extrem teuer: Thermoelektrische Kraftwerke, die mit Treibhausgas-Sequestrierungssystemen ausgestattet sind, verbrauchen bis zu 30% der erzeugten Energie, um diesen Prozess zu speisen, sodass wir letztendlich kein brauchbares Produkt erhalten und somit mit einem wirtschaftlichen Wert. "CO2 ist nicht besonders reaktiv", erklärt Betar Gallant, der erste Unterzeichner der Studie. Um daraus etwas Nützliches, eine chemische Verbindung oder einen Brennstoff zu machen, müssen enorme Energiemengen in den Prozess eingebracht werden, was die elektrochemische Umwandlung des Gases unwirtschaftlich macht.

Über CO2: Hier ist die Rekonstruktion seiner unheimlichen Reise in die Atmosphäre

CO2 recyceln. MIT-Wissenschaftler sind jedoch noch weiter gegangen und haben eine neu entwickelte Lithium-CO2-Batterie entwickelt, die flüssiges Treibhausgas als Elektrolyt verwendet. Lithium-CO2-Batterien sind keine absolute Neuheit: Bei den bisher hergestellten ist jedoch die Verwendung von Metallelektroden erforderlich, die teuer und während der Reaktion, die zur Erzeugung von elektrischem Strom führt, schwer zu kontrollieren sind, jedoch zur Überwindung der chemischen Trägheit unerlässlich sind Treibhausgas. Die MIT-Batterie verwendet eine einfache und kostengünstige Kohlenstoffelektrode und aktiviert CO2 dank einer Aminlösung, einer stickstoffhaltigen organischen Verbindung, vor. Die Forschung befindet sich noch in einem frühen Stadium und es ist früh, eine mögliche kommerzielle Entwicklung des Projekts vorherzusehen. Die ersten Prototypen sind in der Lage, bis zu einem Dutzend Lade- und Entladezyklen zu überstehen, aber die Straße sieht noch vielversprechend aus.

Vom Schornstein bis zur Batterie. Die neue Batterie scheint auch im unbeladenen Zustand umweltverträglich zu sein, denn das Nebenprodukt der elektrochemischen Reaktion ist nichts anderes als Lithiumcarbonat, ein harmloses Salz. Wissenschaftler erforschen die Möglichkeit, diesen Prozess im kontinuierlichen Zyklus unter Verwendung von unter Druck stehenden CO2-Strömen zusammen mit Aminomaterial herzustellen. Ziel ist es, integrierte Systeme zu entwickeln, die die Abscheidung von CO2 aus Schornsteinen bis zu seiner Umwandlung in ein elektrochemisches Material zur Verwendung in Batterien kombinieren.

Besser als unterirdisch ... Laut Wissenschaftlern ist die Abscheidung und Speicherung von CO2 aus Verbrennungsanlagen unerlässlich, um die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten Treibhausgase zu verringern. Die Lagerung des gefährlichen Stoffes in unterirdischen Lagern ist die technisch und wirtschaftlich nachhaltigste Straße, hat jedoch noch Grenzen in der Menge, die angesammelt werden kann, und erhebliche Kosten für das Bohren und Pumpen von Gas unter Tage.