أخبارالطاقة

اكتشاف مذهل في تحويل احتجاز الكربون لإنتاج الإيثيلين.. تحويل 100%من الكربون الملتقط من العادم الصناعي إلى إيثيلين

استخدام نظام التحليل الكهربائي لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون الملتقط إلى إيثيلين عالي النقاء

اكتشف فريق من الباحثين طريقة لتحويل 100% من ثاني أكسيد الكربون الملتقط من العادم الصناعي إلى إيثيلين، وهو لبنة أساسية للمنتجات البلاستيكية.

تم نشر النتائج التي توصلوا إليها الفريق بقيادة مينش سينج في جامعة إلينوي الأمريكية في Cell Reports Physical Science.

بينما كان الباحثون يستكشفون إمكانية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الإيثيلين لأكثر من عقد، فإن نهج فريق UIC هو أول من حقق استخدامًا بنسبة 100% تقريبًا لثاني أكسيد الكربون لإنتاج الهيدروكربونات.

تحويل 6 أطنان من ثاني أكسيد الكربون إلى 1 طن من الإيثيلين

يستخدم نظامهم التحليل الكهربائي لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون الملتقط إلى إيثيلين عالي النقاء ، مع أنواع أخرى من الوقود القائم على الكربون والأكسجين كمنتجات ثانوية.

يمكن لهذه العملية تحويل ما يصل إلى 6 أطنان مترية من ثاني أكسيد الكربون إلى 1 طن متري من الإيثيلين، وإعادة تدوير كل ثاني أكسيد الكربون الملتقط تقريبًا. نظرًا لأن النظام يعمل بالكهرباء، فإن استخدام الطاقة المتجددة يمكن أن يجعل العملية سلبية الكربون.احتجاز الكربون

وفقًا لسينج، فإن نهج فريقه يتجاوز هدف صافي الصفر الكربوني لتقنيات احتجاز الكربون وتحويله الأخرى من خلال تقليل إجمالي ناتج ثاني أكسيد الكربون من الصناعة فعليًا. وأضاف “أنها صافي سلبية”، “مقابل كل طن واحد من الإيثيلين يتم إنتاجه، فإنك تأخذ 6 أطنان من ثاني أكسيد الكربون من مصادر ثابتة والتي لولا ذلك ستنطلق في الغلاف الجوي.”

يتحول ما لا يزيد عن 10٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

اعتمدت المحاولات السابقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى إيثيلين على مفاعلات تنتج الإيثيلين ضمن تيار انبعاث ثاني أكسيد الكربون المصدر، في هذه الحالات، يتحول ما لا يزيد عن 10٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عادةً إلى إيثيلين، يجب فيما بعد فصل الإيثيلين عن ثاني أكسيد الكربون في عملية كثيفة الطاقة غالبًا ما تشتمل على الوقود الأحفوري.

في نهج UIC ، يتم تمرير تيار كهربائي عبر خلية ، نصفها مملوء بثاني أكسيد الكربون الملتقط ، والنصف الآخر بمحلول قائم على الماء، يقوم المحفز المكهرب بسحب ذرات الهيدروجين المشحونة من جزيئات الماء إلى النصف الآخر من الوحدة مفصولة بغشاء ، حيث تتحد مع ذرات الكربون المشحونة من جزيئات ثاني أكسيد الكربون لتكوين الإيثيلين.

يحتل الإيثيلين المرتبة الثالثة في انبعاثات الكربون بعد الأمونيا والأسمنت

من بين المواد الكيميائية المصنعة في جميع أنحاء العالم، يحتل الإيثيلين المرتبة الثالثة في انبعاثات الكربون بعد الأمونيا والأسمنت. يستخدم الإيثيلين ليس فقط في صناعة المنتجات البلاستيكية للتعبئة والتغليف والصناعات الزراعية والسيارات ، ولكن أيضًا لإنتاج المواد الكيميائية المستخدمة في مانعات التجمد والمعقمات الطبية وانحياز الفينيل للمنازل.

يُصنع الإيثيلين عادةً في عملية تسمى التكسير بالبخار والتي تتطلب كميات هائلة من الحرارة. يولد التكسير حوالي 1.5 طن متري من انبعاثات الكربون لكل طن من الإيثيلين الناتج. في المتوسط ، ينتج المصنعون حوالي 160 مليون طن من الإيثيلين كل عام ، مما ينتج عنه أكثر من 260 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء العالم.

كفاءة عالية جدًا في تحويل الطاقة

بالإضافة إلى الإيثيلين ، تمكن علماء UIC من إنتاج منتجات أخرى غنية بالكربون مفيدة للصناعة من خلال نهج التحليل الكهربائي.

كما حققوا أيضًا كفاءة عالية جدًا في تحويل الطاقة الشمسية ، حيث قاموا بتحويل 10 ٪ من الطاقة من الألواح الشمسية مباشرة إلى ناتج منتج كربوني.

هذا أعلى بكثير من أحدث مستوى 2٪. بالنسبة لجميع الإيثيلين الذي تم إنتاجه ، كانت كفاءة تحويل الطاقة الشمسية حوالي 4٪ ، وهو نفس معدل التمثيل الضوئي تقريبًا.

تابعنا على تطبيق نبض

Comments

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
%d مدونون معجبون بهذه: