Revolúcia v elektrolýze CO2: Efektívne riešenia pre priemysel!

Revolúcia v elektrolýze CO2: Efektívne riešenia pre priemysel!

Naliehavosť zníženia emisií CO2 v posledných rokoch výrazne pokročila vo výskume elektrolýzy CO2. Dňa 12. júna 2025 bola predstavená komplexná cestovná mapa, ktorá popisuje strategické prístupy k prepojeniu zdrojov a záchytov CO2. Štúdia vykonaná renomovanými inštitúciami, ako je Fraunhoferov inštitút pre environmentálnu, bezpečnostnú a energetickú technológiu UMSICHT, Forschungszentrum Jülich, RWTH Aachen a Ruhr University Bochum, analyzuje viac ako 5 000 publikácií o znižovaní elektrickej energie CO2 a ponúka cenné poznatky o budúcom vývoji tejto technológie. nahlas news.rub.de Cieľom tohto plánu je vyvinúť aplikačné scenáre pre technológie elektrolýzy CO2.

Úvahy sa týkajú rôznych oblastí zamerania vrátane nízkoteplotnej a vysokoteplotnej elektrolýzy pre produkty, ako je oxid uhoľnatý, kyselina mravčia, ako aj etylén a etanol. Zdôrazňuje sa najmä identifikácia relevantných bodových zdrojov a produktov zhodnocovania CO2 pre rôzne scenáre prepojenia. Ústredným aspektom je predpoklad, že zdroje CO2 prechádzajú tromi fázami: Po prvé, CO2 sa získava priamo z priemyselných bodových zdrojov, potom nasleduje hybrid bodových zdrojov a priameho zachytávania vzduchu (DAC), až kým sa DAC nakoniec neustanoví ako primárny zdroj CO2 popri veľkých emitoroch.

Technologický pokrok a výzvy

Vysokoteplotná elektrolýza (SOE) hrá kľúčovú úlohu pri premene CO2 na syntetické uhľovodíky, čo sa zdôrazňuje ako sľubný prístup k zníženiu závislosti od fosílnych palív. nahlas ikts.fraunhofer.de Literatúra ukazuje, že elektrolýza s parou a koelektrolýza pri teplotách pod 800 °C sú konfrontované s vysokou rýchlosťou degradácie. Fraunhofer IKTS preto vyvinul inovatívne stohy CFY, ktoré sú vybavené až 40 vysokovýkonnými ESC na zlepšenie dlhodobej stability.

Vývoj elektrolyzérov s nulovou medzerou sa tiež považuje za sľubný. Tieto systémy ponúkajú možnosť efektívneho elektrochemického znižovania CO2 z výfukových plynov alebo atmosféry. Štúdia Ruhr University Bochum a RWTH Aachen ukázala, že významný pokrok možno dosiahnuť optimalizáciou stability a účinnosti vyrábaných látok, ako je oxid uhoľnatý. Konštrukcia s nulovou medzerou minimalizuje ohmický odpor, výsledkom čoho sú vyššie čiastkové prúdové hustoty.

Škálovateľnosť a optimalizácia

Ďalším dôležitým aspektom je škálovateľnosť existujúcich elektrolytických systémov. Výskumníci identifikujú škálovateľné procesy a ich dôsledky pre optimalizáciu s cieľom maximalizovať účinnosť znižovania uhlíka. Treba poznamenať, že jednoduchá zmena orientácie elektrolytického článku môže mať dramatický vplyv na výkon. Stabilita elektrolyzérov sa výrazne zlepšila cielenými úpravami až na 10 hodín pri 3 V a 300 mA cm-2. Faradayova účinnosť pri výrobe oxidu uhoľnatého by sa mohla zvýšiť zo 14 % na viac ako 60 % pri dvojhodinovej elektrolýze, čo podčiarkuje účinnosť použitých technológií, ako aj na circle-technology.com sa hlási.

Najnovší vývoj celkovo jasne ukazuje, že elektrolýza CO2 nie je len kľúčovým pilierom v boji proti klimatickým zmenám, ale môže tiež umožniť mnohé priemyselné aplikácie. Potreba ďalšieho výskumu a rozvoja nových spoluprác sa považuje za kľúč k úspechu týchto technológií.