Επανάσταση στην ηλεκτρόλυση CO2: Αποτελεσματικές λύσεις για τη βιομηχανία!

Επανάσταση στην ηλεκτρόλυση CO2: Αποτελεσματικές λύσεις για τη βιομηχανία!

Ο επείγων χαρακτήρας της μείωσης των εκπομπών CO2 έχει προωθήσει σημαντικά την έρευνα για την ηλεκτρόλυση CO2 τα τελευταία χρόνια. Στις 12 Ιουνίου 2025, παρουσιάστηκε ένας ολοκληρωμένος οδικός χάρτης που περιγράφει στρατηγικές προσεγγίσεις για τη σύνδεση πηγών CO2 και καταβόθρων. Η μελέτη, που διεξήχθη από διάσημα ιδρύματα όπως το Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT, το Forschungszentrum Jülich, το RWTH Aachen και το Ruhr University Bochum, αναλύει πάνω από 5.000 δημοσιεύσεις σχετικά με την ηλεκτρική μείωση του CO2 και προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τη μελλοντική ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας. Μεγαλόφωνος news.rub.de Ο στόχος αυτού του οδικού χάρτη είναι η ανάπτυξη σεναρίων εφαρμογής για τεχνολογίες ηλεκτρόλυσης CO2.

Οι εκτιμήσεις καλύπτουν διάφορους τομείς εστίασης, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρόλυσης χαμηλής και υψηλής θερμοκρασίας για προϊόντα όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, το μυρμηκικό οξύ καθώς και το αιθυλένιο και η αιθανόλη. Ειδικότερα, τονίζεται ο εντοπισμός σχετικών σημειακών πηγών και προϊόντων ανάκτησης CO2 για διαφορετικά σενάρια σύζευξης. Μια κεντρική πτυχή είναι η υπόθεση ότι οι πηγές CO2 περνούν από τρεις φάσεις: Πρώτον, το CO2 λαμβάνεται απευθείας από βιομηχανικές σημειακές πηγές, ακολουθούμενο από ένα υβρίδιο σημειακών πηγών και άμεσης σύλληψης αέρα (DAC), έως ότου το DAC καθιερωθεί τελικά ως η κύρια πηγή παροχής CO2 μαζί με μεγάλους εκπομπούς.

Τεχνολογικές εξελίξεις και προκλήσεις

Η ηλεκτρόλυση υψηλής θερμοκρασίας (SOE) διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη μετατροπή του CO2 σε συνθετικούς υδρογονάνθρακες, κάτι που τονίζεται ως μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για τη μείωση της εξάρτησης από ορυκτά καύσιμα. Μεγαλόφωνος ikts.fraunhofer.de Η βιβλιογραφία δείχνει ότι η λειτουργία ηλεκτρόλυσης με ατμό και η συνηλεκτρόλυση σε θερμοκρασίες κάτω των 800 °C αντιμετωπίζουν υψηλούς ρυθμούς αποδόμησης. Ως εκ τούτου, η Fraunhofer IKTS έχει αναπτύξει καινοτόμες στοίβες CFY που είναι εξοπλισμένες με έως και 40 ESC υψηλής απόδοσης για τη βελτίωση της μακροπρόθεσμης σταθερότητας.

Η ανάπτυξη ηλεκτρόλυσης μηδενικού διαστήματος θεωρείται επίσης ελπιδοφόρα. Αυτά τα συστήματα προσφέρουν τη δυνατότητα αποτελεσματικής ηλεκτροχημικής μείωσης του CO2 από τα καυσαέρια ή την ατμόσφαιρα. Μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Ρουρ στο Μπόχουμ και το RWTH του Άαχεν έδειξε ότι μπορεί να επιτευχθεί σημαντική πρόοδος με τη βελτιστοποίηση της σταθερότητας και της αποτελεσματικότητας των παραγόμενων ουσιών, όπως το μονοξείδιο του άνθρακα. Η κατασκευή με μηδενικό διάκενο ελαχιστοποιεί την ωμική αντίσταση, με αποτέλεσμα υψηλότερες μερικές πυκνότητες ρεύματος.

Επεκτασιμότητα και βελτιστοποίηση

Μια άλλη σημαντική πτυχή είναι η επεκτασιμότητα των υφιστάμενων ηλεκτρολυτικών συστημάτων. Οι ερευνητές εντοπίζουν επεκτάσιμες διαδικασίες και τις επιπτώσεις τους στη βελτιστοποίηση για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης μείωσης του άνθρακα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μια απλή αλλαγή στον προσανατολισμό του ηλεκτρολυτικού στοιχείου μπορεί να έχει δραματικό αντίκτυπο στην απόδοση. Η σταθερότητα των ηλεκτρολυτών βελτιώθηκε σημαντικά μέσω στοχευμένων προσαρμογών έως και 10 ώρες στα 3 V και 300 mA cm-2. Η απόδοση Faraday για την παραγωγή μονοξειδίου του άνθρακα θα μπορούσε να αυξηθεί από 14% σε πάνω από 60% σε μια δίωρη ηλεκτρόλυση, γεγονός που υπογραμμίζει την αποτελεσματικότητα των τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται, καθώς και circular-technology.com αναφέρεται.

Συνολικά, οι τελευταίες εξελίξεις καθιστούν σαφές ότι η ηλεκτρόλυση CO2 όχι μόνο αντιπροσωπεύει βασικό πυλώνα για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, αλλά μπορεί επίσης να επιτρέψει πολλές βιομηχανικές εφαρμογές. Η ανάγκη για περαιτέρω έρευνα και η ανάπτυξη νέων συνεργασιών θεωρείται κλειδί για την επιτυχία αυτών των τεχνολογιών.