Revolucija v elektrolizi CO2: Učinkovite rešitve za industrijo!

Revolucija v elektrolizi CO2: Učinkovite rešitve za industrijo!

Nujnost zmanjšanja emisij CO2 je v zadnjih letih znatno napredovala pri raziskavah elektrolize CO2. 12. junija 2025 je bil predstavljen obsežen načrt, ki opisuje strateške pristope k povezovanju virov in ponorov CO2. Študija, ki so jo izvedle priznane ustanove, kot so Fraunhoferjev inštitut za okoljsko, varnostno in energetsko tehnologijo UMSICHT, Forschungszentrum Jülich, RWTH Aachen in Porurska univerza Bochum, analizira več kot 5000 publikacij o zmanjšanju CO2 električne energije in ponuja dragocene vpoglede v prihodnji razvoj te tehnologije. Glasno news.rub.de Cilj tega načrta je razviti scenarije uporabe za tehnologije elektrolize CO2.

Premisleki zajemajo različna področja osredotočanja, vključno z nizkotemperaturno in visokotemperaturno elektrolizo za izdelke, kot so ogljikov monoksid, mravljinčna kislina ter etilen in etanol. Zlasti je poudarjena identifikacija ustreznih točkovnih virov in produktov za pridobivanje CO2 za različne scenarije spajanja. Osrednji vidik je predpostavka, da gredo viri CO2 skozi tri faze: najprej se CO2 pridobi neposredno iz industrijskih točkovnih virov, čemur sledi hibrid točkovnih virov in neposrednega zajema zraka (DAC), dokler se DAC končno ne uveljavi kot primarni vir oskrbe s CO2 poleg velikih onesnaževalcev.

Tehnološki napredek in izzivi

Visokotemperaturna elektroliza (SOE) ima ključno vlogo pri pretvorbi CO2 v sintetične ogljikovodike, kar je poudarjeno kot obetaven pristop za zmanjšanje odvisnosti od fosilnih goriv. Glasno ikts.fraunhofer.de Literatura kaže, da se elektroliza s paro in soelektroliza pri temperaturah pod 800 °C soočata z visokimi stopnjami razgradnje. Fraunhofer IKTS je zato razvil inovativne sklope CFY, ki so opremljeni z do 40 visoko zmogljivimi ESC za izboljšanje dolgoročne stabilnosti.

Obetaven je tudi razvoj elektrolizatorjev z ničelno režo. Ti sistemi ponujajo možnost učinkovite elektrokemične redukcije CO2 iz izpušnih plinov ali atmosfere. Študija Ruhr University Bochum in RWTH Aachen je pokazala, da je mogoče doseči pomemben napredek z optimizacijo stabilnosti in učinkovitosti proizvedenih snovi, kot je ogljikov monoksid. Konstrukcija z ničelno vrzeljo zmanjšuje ohmski upor, kar ima za posledico višje delne gostote toka.

Razširljivost in optimizacija

Drug pomemben vidik je razširljivost obstoječih elektrolitskih sistemov. Raziskovalci identificirajo razširljive procese in njihove posledice za optimizacijo za čim večjo učinkovitost zmanjšanja ogljika. Opozoriti je treba, da lahko preprosta sprememba orientacije elektrolitske celice dramatično vpliva na delovanje. Stabilnost elektrolizatorjev je bila znatno izboljšana s ciljnimi nastavitvami do 10 ur pri 3 V in 300 mA cm-2. Faradayev izkoristek za proizvodnjo ogljikovega monoksida bi lahko povečali s 14 % na več kot 60 % v dvourni elektrolizi, kar poudarja učinkovitost uporabljenih tehnologij, pa tudi na circular-technology.com je prijavljen.

Na splošno najnovejši razvoj jasno kaže, da elektroliza CO2 ne predstavlja le ključnega stebra v boju proti podnebnim spremembam, ampak lahko omogoči tudi številne industrijske uporabe. Potreba po nadaljnjih raziskavah in razvoj novih sodelovanj sta ključna za uspeh teh tehnologij.