Forradalom a CO2-elektrolízisben: Hatékony megoldások az ipar számára!

Forradalom a CO2-elektrolízisben: Hatékony megoldások az ipar számára!

A CO2-kibocsátás csökkentésének sürgőssége jelentősen előremozdította a CO2-elektrolízis kutatását az elmúlt években. 2025. június 12-én bemutattak egy átfogó ütemtervet, amely leírja a CO2-források és -nyelők összekapcsolásának stratégiai megközelítéseit. A tanulmány, amelyet olyan neves intézmények végeztek, mint a Fraunhofer Institute for Environmental, Biztonság és Energiatechnológiai UMSICHT, a Forschungszentrum Jülich, az RWTH Aachen és a Ruhr Egyetem Bochum, több mint 5000 publikációt elemez a CO2 elektromos csökkentéséről, és értékes betekintést nyújt e technológia jövőbeli fejlesztésébe. Hangos news.rub.de Ennek az ütemtervnek a célja a CO2-elektrolízis technológiák alkalmazási forgatókönyveinek kidolgozása.

A megfontolások különböző fókuszterületekre vonatkoznak, ideértve az olyan termékek alacsony és magas hőmérsékletű elektrolízisét, mint a szén-monoxid, a hangyasav, valamint az etilén és az etanol. Különösen hangsúlyos a releváns pontforrások és CO2-visszanyerési termékek azonosítása a különböző kapcsolódási forgatókönyvekhez. A központi szempont az a feltételezés, hogy a CO2-források három fázison mennek keresztül: Először a CO2-t közvetlenül az ipari pontforrásokból nyerik, ezt követi a pontforrások és a közvetlen levegőelfogás (DAC) hibridje, míg végül a DAC-t a nagy kibocsátók mellett az elsődleges CO2-ellátási forrásként tartják nyilván.

Technológiai fejlődés és kihívások

A magas hőmérsékletű elektrolízis (SOE) kulcsfontosságú szerepet játszik a CO2 szintetikus szénhidrogénekké történő átalakításában, amelyet ígéretes megközelítésként emelnek ki a fosszilis tüzelőanyagoktól való függés csökkentésében. Hangos ikts.fraunhofer.de A szakirodalom azt mutatja, hogy a gőzzel végzett elektrolízis és a koelektrolízis 800 °C alatti hőmérsékleten nagy lebomlási sebességgel szembesül. A Fraunhofer IKTS ezért innovatív CFY kötegeket fejlesztett ki, amelyek akár 40 nagy teljesítményű ESC-vel vannak felszerelve a hosszú távú stabilitás javítása érdekében.

A zero-gap elektrolizátorok fejlesztését is ígéretesnek tartják. Ezek a rendszerek lehetőséget kínálnak a kipufogógázokból vagy a légkörből származó CO2 hatékony elektrokémiai csökkentésére. A Ruhr Egyetem Bochum és az RWTH Aachen tanulmánya kimutatta, hogy jelentős előrelépés érhető el az előállított anyagok, például a szén-monoxid stabilitásának és hatékonyságának optimalizálásával. A nulla rés konstrukció minimalizálja az ohmos ellenállást, ami nagyobb részáram-sűrűséget eredményez.

Skálázhatóság és optimalizálás

Egy másik fontos szempont a meglévő elektrolitikus rendszerek skálázhatósága. A kutatók meghatározzák a méretezhető folyamatokat és azok optimalizálási hatásait a szén-dioxid-csökkentés hatékonyságának maximalizálása érdekében. Meg kell jegyezni, hogy az elektrolitikus cella orientációjának egyszerű megváltoztatása drámai hatással lehet a teljesítményre. Az elektrolizátorok stabilitása szignifikánsan javult az akár 10 órás célzott beállítások révén 3 V és 300 mA cm-2 mellett. A szén-monoxid előállításának Faraday hatásfoka egy kétórás elektrolízissel 14%-ról 60% fölé emelhető, ami alátámasztja az alkalmazott technológiák hatékonyságát, valamint circular-technology.com jelentik.

Összességében a legújabb fejlemények világossá teszik, hogy a CO2-elektrolízis nemcsak kulcsfontosságú pillér az éghajlatváltozás elleni küzdelemben, hanem számos ipari alkalmazást is lehetővé tehet. A további kutatások és új együttműködések kidolgozásának szükségességét e technológiák sikerének kulcsának tekintik.