I rifiuti di CO2 potrebbero essere fonte di energia

I rifiuti di CO2 potrebbero essere fonte di energia

Gli scienziati olandesi hanno escogitato un nuovo uso per tutta l'anidride carbonica che fuoriesce dai camini delle centrali elettriche che bruciano combustibili fossili: raccoglietene ancora più energia.

Potrebbero, sostengono, pompare l'anidride carbonica attraverso l'acqua o altri liquidi e produrre un flusso di elettroni e quindi più elettricità. Le centrali elettriche rilasciano 12 miliardi di tonnellate di biossido di carbonio ogni anno bruciando carbone, petrolio o gas naturale; impianti di riscaldamento domestici e commerciali rilasciano un altro 11 miliardi di tonnellate.

Ciò sarebbe sufficiente, sostengono, per creare 1,750 ore di elettricità extra all'anno: circa 400 volte l'uscita della diga di Hoover negli Stati Uniti, e tutto senza aggiungere un ulteriore ansito di anidride carbonica nell'atmosfera. Quindi gli scarichi di un ciclo di produzione di elettricità potrebbero essere utilizzati immediatamente per fornire un altro flusso di energia alla rete.

Lo dichiarano in un giornale intitolato Environmental Science and Technology Letters, pubblicato dalla American Chemical Society, e il claim si basa su una tecnica 200 anni prima pionerizzata da Sir Humphry Davy e Michael Faraday: elettrolisi.

Raccolta di energia dai rifiuti

Dietro il ragionamento c'è una semplice proposizione, che ogni evento chimico comporta uno scambio di energia. In una soluzione, questo movimento di energia coinvolge elettroni e ioni che migrano agli elettrodi cationici o anionici. In un mix di due diverse soluzioni, la miscela finale ha un contenuto energetico inferiore alla somma delle due soluzioni originali: poiché l'energia non può essere creata o distrutta, quindi ci deve essere un po 'di energia disponibile per lo sfruttamento.

Bert Hamelers di Wetsus, un centro per l'eccellenza dell'acqua nei Paesi Bassi, e colleghi dell'Università di Wageningen riferiscono di aver usato elettrodi porosi e anidride carbonica sciacquata nell'acqua per ottenere il loro flusso di corrente: il gas ha reagito con l'acqua per produrre acido carbonico, che nell'elettrolito sono diventati positivi ioni idrogeno e ioni negativi del bicarbonato HCO3. Quando il pH della soluzione aumenta, il bicarbonato diventa un semplice carbonato e maggiore è la pressione di CO2, maggiore è l'aumento di ioni nella soluzione.

Nel loro esperimento, hanno scoperto che mentre lavavano l'elettrolito acquoso con l'aria e alternativamente con CO2, tra i loro elettrodi porosi, si era formata una scorta di elettricità. Dal momento che l'aria proveniente dai camini delle centrali elettriche a combustibile fossile contiene qualcosa fino al 20% di CO2, anche le emissioni rappresentano un potenziale per più potenza.


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Hanno scoperto che potevano ottenere ancora più energia se invece di una soluzione acquosa hanno usato un elettrolita di monoetanolamina. In esperimenti, questo ha prodotto una densità di energia di 4.5 mW a metro quadrato.

L'ironia è che questa energia elettrica è già potenzialmente disponibile nella parte superiore del camino della centrale elettrica, perché al momento del rilascio una "soluzione" di gas serra in aria si mescola immediatamente con una soluzione di forza diversa nell'aria per tutto il tempo.

Nessuno naturalmente ha un modo di raccogliere direttamente questo potere, ma un esperimento vecchio stile con elettrodi in un laboratorio dimostra che enormi quantità di energia potenziale vengono perse ogni giorno, in modi inaspettati.

Batterie al grafene

Richiedere enormi investimenti - e una buona dose di ingegnosità ingegneristica - per trasformare le emissioni di gas serra in ancora più elettricità, ma tale ricerca ci ricorda che gli scienziati di tutto il mondo sono alla ricerca di nuovi modi intelligenti per alimentare il pianeta.

Dan Li, un ingegnere dei materiali presso la Monash University in Australia, riporta nella rivista Science che lui e il suo team hanno sviluppato un supercondensatore a base di grafene che è compatto e può essere ricaricato rapidamente, ma può durare quanto un acido di piombo convenzionale batteria.

Ciò significa che potrebbe essere utilizzato per immagazzinare energia rinnovabile, alimentare l'elettronica portatile o guidare veicoli elettrici. Il grafene è un nuovo materiale meraviglioso, una variante di grafite o carbonio organizzata in strati di uno spessore di un atomo. "È quasi allo stadio del passaggio dal laboratorio allo sviluppo commerciale", afferma Li.

Potere dalla luce del sole e dall'acqua

E nella stessa rivista, una squadra dell'Università del Colorado a Boulder negli Stati Uniti riferisce di avere una tecnica per concentrare la luce solare e usarla per suddividere l'acqua nei suoi componenti di idrogeno e ossigeno: questi due in combinazione forniscono l'energia per l'idrogeno celle a combustibile che hanno già iniziato a motorizzare il trasporto pubblico in molte città.

La tecnica di Boulder impiega una serie imponente di specchi focalizzata su un singolo punto per riscaldare un reattore di ossido di metallo a 1,350 ° C e creare una catena di eventi a scala atomica che estrae gli atomi di ossigeno dal vapore, rilasciando le molecole di idrogeno.

"Dividere l'acqua con la luce del sole è il Santo Graal di un'economia dell'idrogeno sostenibile", afferma Alan Weimer, leader del gruppo di ricerca Boulder. Ma l'introduzione commerciale potrebbe essere lontana anni. "Con il prezzo del gas naturale così basso, non vi è alcun incentivo a bruciare energia pulita". - Climate News Network

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