Revolutsioon CO2 elektrolüüsis: tõhusad lahendused tööstusele!

Revolutsioon CO2 elektrolüüsis: tõhusad lahendused tööstusele!

Süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamise kiireloomulisus on viimastel aastatel oluliselt edendanud CO2 elektrolüüsi uurimist. 12. juunil 2025 esitleti põhjalikku tegevuskava, mis kirjeldab strateegilisi lähenemisviise CO2 allikate ja neeldajate sidumiseks. Uuring, mille viisid läbi sellised tunnustatud institutsioonid nagu Fraunhoferi Keskkonna-, Ohutus- ja Energiatehnoloogia Instituut UMSICHT, Forschungszentrum Jülich, RWTH Aachen ja Ruhri Ülikool Bochumis, analüüsib üle 5000 publikatsiooni CO2 elektrienergia vähendamise kohta ja pakub väärtuslikku teavet selle tehnoloogia edasise arengu kohta. Valju news.rub.de Selle tegevuskava eesmärk on töötada välja CO2 elektrolüüsi tehnoloogiate rakendusstsenaariumid.

Kaalutlused hõlmavad erinevaid valdkondi, sealhulgas madala temperatuuri ja kõrge temperatuuri elektrolüüsi selliste toodete puhul nagu süsinikmonooksiid, sipelghape, aga ka etüleen ja etanool. Eelkõige rõhutatakse asjakohaste punktallikate ja süsinikdioksiidi taaskasutamise toodete kindlaksmääramist erinevate sidumisstsenaariumide jaoks. Keskseks aspektiks on eeldus, et CO2 allikad läbivad kolm faasi: esiteks saadakse CO2 otse tööstuslikest punktallikatest, millele järgneb punktallikate hübriid ja otsene õhuhõive (DAC), kuni lõpuks saadakse DAC peamiseks CO2 tarneallikaks suurte heitgaaside kõrval.

Tehnoloogilised edusammud ja väljakutsed

Kõrgtemperatuuriline elektrolüüs (SOE) mängib otsustavat rolli CO2 muutmisel sünteetilisteks süsivesinikeks, mida on esile tõstetud kui paljulubavat lähenemisviisi fossiilkütustest sõltuvuse vähendamiseks. Valju ikts.fraunhofer.de Kirjandusest selgub, et auruga elektrolüüsil ja kaaselektrolüüsil temperatuuril alla 800 °C esineb kõrge lagunemiskiirus. Fraunhofer IKTS on seetõttu välja töötanud uuenduslikud CFY virnad, mis on pikaajalise stabiilsuse parandamiseks varustatud kuni 40 suure jõudlusega ESC-ga.

Paljulubavaks peetakse ka nullvahega elektrolüsaatorite arendamist. Need süsteemid pakuvad võimalust tõhusalt elektrokeemiliselt vähendada heitgaaside või atmosfääri süsinikdioksiidi. Ruhri ülikooli Bochumi ja RWTH Aacheni uuring näitas, et toodetavate ainete, näiteks süsinikmonooksiidi stabiilsuse ja tõhususe optimeerimisega on võimalik saavutada märkimisväärseid edusamme. Nullvahega konstruktsioon minimeerib oomilist takistust, mille tulemuseks on suurem osavoolutihedus.

Skaleeritavus ja optimeerimine

Teine oluline aspekt on olemasolevate elektrolüütiliste süsteemide mastaapsus. Teadlased tuvastavad skaleeritavad protsessid ja nende mõju optimeerimisele, et maksimeerida süsiniku vähendamise tõhusust. Tuleb märkida, et elektrolüütielemendi orientatsiooni lihtne muutmine võib jõudlust oluliselt mõjutada. Elektrolüüsaatorite stabiilsus paranes oluliselt sihipäraste reguleerimiste abil kuni 10 tunnini 3 V ja 300 mA cm-2 juures. Faraday efektiivsust süsinikmonooksiidi tootmisel saab kahetunnise elektrolüüsiga tõsta 14%-lt üle 60%-ni, mis rõhutab kasutatud tehnoloogiate tõhusust ja circular-technology.com teatatakse.

Viimased arengud näitavad üldiselt, et CO2 elektrolüüs ei ole mitte ainult kliimamuutustega võitlemise põhisammas, vaid võib võimaldada ka mitmeid tööstuslikke rakendusi. Nende tehnoloogiate edu võtmeks peetakse vajadust täiendavate uuringute järele ja uute koostöövõimaluste väljatöötamist.