Mokslo ir technologijų pasaulis

Įrenginys veikia naudodamas litį ir specialų nanokatalizatorių, kuriame derinami rutenis ir kobaltas.

Kinijos Nankino universiteto mokslininkai sukūrė revoliucinį elektrocheminį įrenginį, kuris gali tiesiogiai skaidyti anglies dioksidą (CO₂) į gryną deguonį ir kietą anglį.

Šis proveržis gali turėti esminę reikšmę žmonijos išlikimui ne tik kosmose – ypač Marse – bet ir atšiauriomis sąlygomis, kaip povandeniniai laivai ar uždari oro filtravimo įrenginiai.

Iki šiol deguonies išgavimas iš CO₂ reikalavo sudėtingų technologijų, veikiančių tik esant aukštai temperatūrai ar slėgiui.

Daugelis tyrimų bandė imituoti augalų fotosintezės procesą, tačiau efektyviai tai padaryti pavykdavo retai.

Dabar kinų mokslininkams pavyko šiuos iššūkius apeiti – jie sukūrė naujovišką metodą, paremtą elektrochemija.

Įrenginys veikia naudodamas litį ir specialų nanokatalizatorių, kuriame derinami rutenis ir kobaltas.

Eksperimentais nustatyta, kad deguonies išsiskyrimo efektyvumas viršija net 98,6 %, o tai gerokai pranoksta natūralaus fotosintezės proceso rodiklius.

Kaip veikia šis procesas? 

CO₂ reaguoja su ličiu ir sudaro ličio karbonatą (Li₂CO₃).

Tuomet, naudojant elektrokatalitinį oksidavimą, šis junginys virsta ličio oksidu (Li₂O) bei išsiskiria grynas anglies elementas. Galiausiai, oksidas grįžta į pradinę formą, išskirdamas gryną deguonį kaip šalutinį produktą.

Šis dvifazis ciklas leidžia efektyviai konvertuoti CO₂ į naudingas medžiagas be didelio energijos poreikio.

Svarbiausia šios technologijos pažanga – jos potencialas būsimoms kosminėms misijoms. Kadangi daugiau nei 95 % Marso atmosferos sudaro anglies dioksidas, gebėjimas paversti šią medžiagą deguonimi – tikras išgyvenimo garantas astronautams.

Tyrėjų komanda jau atliko bandymus sąlygomis, imituojančiomis Marso atmosferą – naudota dujų mišinio terpė su argonu ir nedidele CO₂ koncentracija.

Nors detalių rezultatų dar nepaskelbta, tyrėjai įsitikinę – ši technologija gali pakeisti deguonies gamybos principus kosmose.

Tačiau išradimas gali būti naudingas ir čia, Žemėje. Viena iš pagrindinių sričių – uždaros aplinkos, tokios kaip povandeniniai laivai, kosminės stotys ar netgi bunkerių sistemos.

Paverčiant CO₂ į deguonį, sistema galėtų ženkliai pagerinti oro kokybę ilguose uždarose misijose ar ekstremaliomis sąlygomis.

Taip pat ši technologija galėtų padėti mažinti pramoninį CO₂ kiekį – paverčiant jį kieta anglimi ir deguonimi, būtų sumažinta gamyklų ir elektrinių emisija.