Magyar siker: szén-dioxid hasznosítására dolgoztak ki eljárást az SZTE kutatói
A szén-dioxid hasznosítására dolgoztak alternatív energiaforrások igénybevételével működő reaktort a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) kutatói.
A jövő útja: szén-dioxidból energiaForrás: pixabay.com
Szerző: Gerd Altmann
Janáky Csaba, az SZTE Természettudományi és Informatikai Kar munkatársa és kutatócsoportja célja olyan ipari méretben is alkalmazható megoldás kifejlesztése, amely a szén-dioxidot még azt megelőzően hasznos anyaggá alakítja, mielőtt az a levegőbe kerülne. Az általuk elérte eredményekről a Joule és az ACS Energy Letters szaklapokban számoltak be.
"Több út létezik a szén-dioxid hasznos anyaggá alakítására, amelyek közül a mostani technoökonómiai számolások alapján még nem lehet megjósolni, melyik lesz gazdasági szempontból a legjobb. Az egyik módszer az, amikor elektrokémiai eljárással alakítjuk át a szén-dioxidot például a vegyiparban használatos szintézisgázzá vagy éppen etilénné" – mondta Janáky Csaba a Szegedi Egyetem hírportálján megjelent interjúban. - "A másik lehetőség az, amikor elektrokémiailag vizet bontunk, s az így nyert hidrogént reagáltatjuk szén-dioxiddal, magasabb hőmérsékleten és nyomáson, valamilyen katalizátor felületén. A harmadik út, amikor közvetlenül a szén-dioxidot reagáltatjuk vízzel, de nem elektrokémiailag, hanem heterogén katalízissel, magas hőmérsékleten és nyomáson."
Janáky Csaba szerint ma még nem igazán láthatjuk előre, hogy melyik út vezet a végső megoldáshoz. AZ is lehet, hogy a különböző technológiákat eltérő természeti adottsággal bíró területeken tudják majd alkalmazni: van, ahol sok megújuló erőforrás, van, ahol sok termálvíz áll rendelkezésre.
A szén-dioxiddal kapcsolatos kutatáshoz még 2016-ban nyert támogatást az egyetemi csoport:
Eltérő, hogy egy-egy katalizátoron milyen sebességgel lehet átalakítani a szén-dioxidot és hogy a segítségével a vízből milyen gyorsan lehet hidrogént előállítani. A szegedi kutatók kiderítették: nem csupán a katalizátor aktivitása különbözik, hanem az is, hogy milyen e két folyamat sebességének egymáshoz viszonyított aránya. Ezt befolyásolja a katalizátor alakja. Az olcsó, nagy mennyiségben és könnyen előállítható "nitrogénnel adalékolt szenek" katalizátor-családra fókuszált szegedi kísérletek bizonyították: a sima felületű katalizátoron döntően hidrogén fejlődött, a lyukacsos felületű elektródon döntően szén-dioxid redukálódott. Gyakorlati szempontból ez azért fontos, mert a porozitás változtatásával javítható a különböző katalizátorok aktivitása, vagyis növelhető a szén-dioxid-hasznosítás teljesítménye.
A szegedi kutatók hidrogénfejlesztésre és a szén-dioxid átalakítására nemcsak katalizátorokat és katalizátor előállítási módszereket fejlesztettek, hanem elkészítették azokat a laboratóriumi szinten már kiválóan működő cellákat is, amelyek a későbbi méretnövelés alapját képezik. A helytakarékos és költséghatékony - egy cellában több réteget is alkalmazó - megoldás részleteit szabadalom rögzíti.
A szakemberek cikkükben két termék létrehozásának elveit írták le: az egyik a sok vegyipari folyamat kiindulási anyagául szolgáló szintézisgáz, a másik az etilén, ami a petrolkémia és a műanyagipar fontos alapanyaga. Az SZTE kutatói és ThalesNano Zrt. mérnökei által közösen kidolgozott módszer előnye, hogy a különleges cellába tett katalizátortól függően más, az értékláncba illő vegyipari vagy tüzelőanyag is előállítható szén-dioxidból, az ipari partner igényei alapján.
Kép forrása: pixabay.com / Szerző: Gerd Altmann
