Учёные нашли способ бороться с парниковыми газами с помощью электричества

Группа китайских исследователей представила революционную технологию электрифицированного сухого риформинга метана (e-DRM), позволяющую удалять из атмосферы больше парниковых газов, чем образуется в процессе. Научная работа, опубликованная в журнале Science Advances, демонстрирует значительный прорыв в решении проблемы избыточных выбросов CO₂ и CH₄, которые совокупно ответственны за 95% антропогенного глобального потепления.

Традиционный метод сухого риформинга метана (DRM) преобразует CO₂ и CH₄ в ценный синтез-газ, но требует температур выше 800°C и обычно использует ископаемое топливо, что приводит к парадоксальной ситуации: в процессе удаления парниковых газов выделяется больше CO₂, чем перерабатывается.

Команда под руководством профессоров Чжан Цзяня и Чжан Есиня из Нинбоского института материаловедения и инженерии в сотрудничестве с профессором Чжан Чжаоляном из Цзинаньского университета разработала электрифицированный подход, который устраняет этот парадокс.

Новый метод e-DRM отличается впечатляющими характеристиками:

• Коэффициент использования энергии достигает 80%
• Энергоэффективность составляет рекордные 2,976 ммоль/кДж
• Стабильность работы сохраняется более 120 часов
• Обеспечивается термодинамически равновесное преобразование газов

Ключевое преимущество технологии заключается в использовании возобновляемых источников энергии (солнечной, ветровой, гидро- и ядерной) для питания процесса, что позволяет достичь отрицательного углеродного баланса.

Механизм действия основан на переносе кислорода в кристаллической решётке под воздействием электрического тока, что ускоряет окислительно-восстановительные циклы между CO₂ и CH₄. Этот эффект также применим к другим электрокаталитическим реакциям, включая окисление сажи и восстановление оксидов азота.

Учёные отмечают, что данная технология имеет высокий потенциал для быстрой коммерциализации, что может существенно повлиять на глобальные усилия по борьбе с изменением климата и снижению концентрации парниковых газов в атмосфере.

Источник: Phys.org