Terminátorský trik: Kapalný kov rychle mění oxid uhličitý na pevný uhlík  
Když kapalnou slitinou EGaIn, zahřátou na 100-120 °C, probubláváte plynný oxid uhličitý, molekuly skleníkového plynu se rozpadají a vznikají vločky pevného uhlíku. Ty pak jen stačí sesbírat z hladiny kapalného kovu, pohřbít pod zem do zapomenutí anebo z nich vyrobit něco užitečného.
Tekutá past na oxid uhličitý. Kredit: RMIT.
Tekutá past na oxid uhličitý. Kredit: RMIT.

Ať chceme či nikoliv, vyšší hladina oxidu uhličitého představuje problém, který bychom měli řešit. A neměli bychom to moc přehnat, pokud nechceme přivolat další dobu ledovou. Tak daleko ale zatím nejsme. Momentálně hledáme šikovné technologie, které by nám mohly pomoct srovnat oxid uhličitý do latě. V tomto směru se úsilí soustředí na metody, které zachytávají oxid uhličitý hned v místě jeho emisí. V současné době se vyvíjejí technologie, které zahrnují magnetické houby, bublinové membrány, zeolitové pěny či materiály vyrobené z jílu, případně z kávové sedliny.

Torben Daeneke. Kredit: FLEET/ARC.
Torben Daeneke. Kredit: FLEET/ARC.

 

Výzkumný tým australské techniky RMIT Univesity vyvinul zbrusu novou technologii pro rychlou konverzi oxidu uhličitého na pevný uhlík. Ten může být relativně snadno skladován nebo použit k výrobě užitečných produktů. Nová technologie je založená na kapalném kovu, kterým je eutektická (tuhnoucí jako jednotná fáze při určité teplotě) slitina EGaIn (Eutectic Gallium-Indium), zahřátá na teplotu mezi 100 a 120 °C. Kapalným kovem se prohání oxid uhličitý. Jak probublává, jeho molekuly se štěpí a vznikají vločky pevného uhlíku. Tyto vločky plavou na povrchu a lze je snadno sesbírat.

 

Vedoucí týmu Torben Daeneke a jeho kolegové jsou přesvědčeni, že novou technologii lze relativně snadno instalovat v místě vypouštění emisí a také používat v různém měřítku. Ke zmíněné reakci dochází rychle, je účinná a vyžaduje relativně nízkou teplotu. To vše je výsledkem výzkumu Daenekeho týmu, který technologii důkladně vyladil.

 

Logo. Kredit: RMIT.
Logo. Kredit: RMIT.

Asi největší výhodou tohoto postupu je, že vytváří pevný uhlík. Produktem dosavadních metod zachycování oxidu uhličitého je obvykle plynný oxid uhličitý, s nímž je těžké pořízení. Je náročné ho transportovat i skladovat. Kromě toho má nepříjemný zlozvyk unikat zpátky do atmosféry. Objevují se pokusy pumpovat oxid uhličitý pod zem, kde by se za pár let mohl přeměnit na horninu. Tyto metody mají ale své problémy, včetně toho, že nemalá část oxidu uhličitého zůstává v plynném skupenství a ráda uniká pryč.

 

Pevný uhlík má mnohé přednosti. Lze ho skladovat po víceméně neomezenou dobu. Nikam neuteče. Je možné ho zahrabat a ponechat jeho osudu. Nicméně, z pevného uhlíku se rovněž dá leccos vyrobit. Třeba beton. Tým RMIT už pracuje na praktické aplikaci a připravuje prototyp systému, zhruba o velikosti přepravního kontejneru.

 

Video: Liquid metal instantly converts CO2 to solid carbon | RMIT University

 

Literatura

New Atlas 18. 1. 2022.

Energy & Environmental Science

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202105789

Datum: 22.01.2022
Tisk článku



Diskuze:

Vždy při čtení podobných článků

Pavel Aron,2022-01-28 11:43:44

Vždy při čtení podobných článků si vzpomenu na klasiku a na povídku Š+G.
Chci slevu a nechci to zadarmo !
A prozradím jedno tajemství, jak udělat z oxidu uhličitého uhlík. Jmenuje se to fotosyntéza a probíhá všude v přírodě. Z CO2 vzniká glukoza a následně celuloza.
Jen ta příroda je poněkud pomalejší než se líbí nám lidem.My chceme všechno hned a samozřejmě ně nějakým primitivním přírodním procesem ale hezky průmyslově. Také se na tom dá více vydělat :-(

Odpovědět

Co s dusíkem? Mumlal si pro sebe Galvani, když žábu utopenou u DNA Au kýblu sedící na prameni (nuláku) eutektické taveniny Li - K pozvolna ohřívané, napíchl Au vidličkou aby zjistil, zda již změkla. Žába ho však kopla razancí kulového blesku, tak silně

Josef Hrncirik,2022-01-27 08:32:02

napíchl Au vidličkou aby zjistil, zda již změkla. Žába ho však kopla razancí kulového blesku, tak silně, že po záblesku, který vyhodil trafo, nedokázal oslněn sledovat volné ani hydratované elektrony, ba ani kýbl, NATOž vidličku, které zmizely beze stop.

Odpovědět


Re: Co s dusíkem? Mumlal si pro sebe Galvani, když žábu utopenou u DNA Au kýblu sedící na prameni (nuláku) eutektické taveniny Li - K pozvolna ohřívané, napíchl Au vidličkou aby zjistil, zda již změkla. Žába ho však kopla razancí kulového blesku, tak s

Josef Hrncirik,2022-01-28 08:00:34

Článek z odkazu: Jakub Fiala,2022-01-22 20:05:21 Odkaz na kompletní článek.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202105789 umožní stáhnout zdarma článek i se supplements, navíc s mnohem větším počtem autorů a mnohem zázračnější, je zjevně nesmysl už jen proto, že každý autor musí mít podíl na článku více než 5%, což při 22 autorech dává jeho bájivou sílu 110%.

Odpovědět

Indium ;)

Zicho Trenčiansky,2022-01-25 15:02:01

Heh, teraz som si spomenul, ako mi otec hovoril, ze plytvame Indiom a zachvilu ho nebude, lebo sa v stopovych mnozstvach dava napr. do smartfonov (dotykove obrazovky). Je ho tak malo, ze 1000ton v Krusnych horach je vyznamny nalez :D pre celu Europu :D
https://www.idnes.cz/ekonomika/zahranicni/vedci-nasli-v-krusnych-horach-nejvetsi-svetove-zasoby-vzacneho-india.A090113_163350_eko-zahranicni_fih

Odpovědět


Re: Indium ;)

Zicho Trenčiansky,2022-01-25 15:17:37

boze :) oni to pouzivaju este aj vo fotovoltaike, 23ton india na GW [1]...no, to vazne nie je cesta, ked svetovych rezerv India je 11000ton :D [2]

Inymi slovami, technologiou CIGS vieme vybudovat fotovoltaiku s max produkciou 440GW ... pokrylo by to vobec jeden stat?

Indium consumption in 2012 was estimated to be ~1,550 tonnes and was driven by the liquid
crystal display (LCD) industry in the manufacturing of flat-panel, touch-screen, and plasma
displays for televisions, computers, and handheld electronic devices. This market grew rapidly
over the past 10 years to account for ~56% of total annual consumption in the form of ITO. PV
applications made up ~8% of total consumption (Willis et al. 2012).
Indium’s use in PV in the form of copper-indium-gallium-diselenide (CIGS) solar panels is
relatively recent. Although it represents only a small fraction of current total indium demand,
improvements in both the efficiency and material intensity of CIGS solar cells can propel this
technology to be a major source of future indium demand. Currently, CIGS technology requires
~23 tonnes of indium per gigawatt (Woodhouse et al. 2012); hence, deployment of CIGS solar
panels in the tens or hundreds of gigawatts per year would require substantial increases in indium
production relative to current levels.
[1] https://www.nrel.gov/docs/fy16osti/62409.pdf

[2] https://min.news/en/digital/ef62574629aed9d0a8c3324016c99bc1.html

Odpovědět


Re: Indium ;)

Josef Hrncirik,2022-01-28 05:08:38

V článku: Liquid-Metal-Enabled Mechanical-Energy-Induced CO2 Conversion (Jiný, ale podobný jako na Oslu, dá se i se supplements zdarma stáhnout; používají logicky Ga bez In. Ga se totiž dá snadno podchladit pod b.t. 29°C, udržovat to při 29°C není podstatný problém.

Odpovědět

Kam s uhlikom?

Zicho Trenčiansky,2022-01-25 14:21:20

Ja si myslim, zeby ho mali hodit do sopky, najlepsie do Hunga Tonga.

Ako dotacie na odchyt krys viedli k tvorbe krysich fariem [1], podobne dotacie na odchyt CO2 vedu k dalsej tvorbe CO2. Tipujem ze vyroba a prevadzka takeho zariadenia totiz bude uhlikovo pozitivna ;)

Odhadujem, ze dalsim krokom bude zdanenie tych firiem, ktore pri odburavani CO2 produkuju CO2. A mimochodom, do uhlikovej stopy sa rata aj mnozstvo kJ spalenych pri vymyslani tychto napadov?

[1] Terry Pratchett, Soul Music, web=https://www.goodreads.com/book/show/19131982-soul-music

Odpovědět

Oxidace?

Petr Radiměřský,2022-01-25 13:06:23

Mě by jenom zajímalo, co se stane s tím kyslíkem z CO2? To se rozpadá CO2 na uhlík a kyslík? To pochybuji. Jestli se galium nebo indium při tom oxiduje, tak se spotřebovává. Jak pak tedy dostaneme zpátky galium nebo indium?

Odpovědět

Osvědčený způsob

Pavel Piskač,2022-01-23 09:02:44

>Ať chceme či nikoliv, vyšší hladina oxidu uhličitého představuje problém, který bychom měli řešit±
No nevím, nevím - není to náboženství?
Odebírání CO2 z atmosféry dělají už leta rostliny a spolehlivě. A v množství, které asi nikdo neumí dobře spočítat. Takže jestli někdo chce blbnout v poloprovozu, tak ať si poseká trávu a schová ji třeba pod zem, tak aby nezetlela.
A kdyby někdo chtěl byt hodně efektivní, tak místo trávy muze pouzit C4 verzi - třeba kukuřici.

Odpovědět


Re: Osvědčený způsob

Jan Novák9,2022-01-23 16:48:44

Rostlinný materiál se dá přeměnit na uhlík relativně jednoduše. Zajímala by mě cena a produkce uhlíku tohoto systému vs. řasy.

Odpovědět

Slovy klasika

Zdenek Svindrych,2022-01-22 23:17:12

A co Kyslík? Kam se poděl Kyslík?

Odpovědět

Co se směsí C+Ga2O3+Ga ?

Josef Hrncirik,2022-01-22 21:11:28

Terminátorský trik: Kapalný kov rychle mění oxid uhličitý na pevný uhlík. ..." Molekuly skleníkového plynu se rozpadají a vznikají vločky pevného uhlíku. Ty pak jen stačí sesbírat z hladiny kapalného kovu, pohřbít pod zem do zapomenutí anebo z nich vyrobit něco užitečného. ..."
To je osvědčená 230 let stará praxe britských trestanců exportovaných do Australie. Ani při waterboardingu horkým Ga nepřiznají, že odpadní CO2 musí být suchý a bez O2 a že ev. vyredukovaný uhlík je silně znečistěn oxidem Ga2O3 a nezreagovaným Ga. Cca 150 g Ga za cca 1000 Kč vyredukovalo jen 3,6 mg uhlíku za hodinu. Z černé kaše na hladině rozbouřených Ga trhů by měli oddělit nezreagované Ga a vracet ho do reakce. To nemusí být jednoduché a účinné. Reakcí vzniklý oxid snadno rozpustí v kyselině či hydroxidu a elektrolýzou regenerují Ga. Na vytažení O2 z oxidu Ga je zapotřebí minimálně 2x víc energie než by bylo možno získat spálením uvolněného uhlíku. Pokud s oxidem rozpustí stejně přichyceného těžko oddělitelného Ga, energetická účinnost redukce C z CO2 bude jen cca 25%.

Odpovědět


Re: Co se směsí C+Ga2O3+Ga ?

Otakar Ištvánfy,2022-01-22 22:55:13

Ešte ich mohlo napadnúť z vyredukovaného uhlíka vyrábať diamanty. :-)

Odpovědět

Jakub Fiala,2022-01-22 20:05:21

Odkaz na kompletní článek.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202105789

Odpovědět


Re:

Zdenek Svindrych,2022-01-22 23:32:36

Přes dvacet autorů... Asi použili i tokamak!

Odpovědět


Re: Re:

Josef Hrncirik,2022-01-27 07:53:56

Zatím jenom synchrotron k X fluorescenčním analýzám

Odpovědět

Co s kyslíkem

Vinkler Slavomil,2022-01-22 19:06:07

Nevím, v článku to není jasně stanoveno, ale slitina nejspíše oxiduje. A připadá mi dost drahá na oxidaci jen tak.

Odpovědět


Re: Co s kyslíkem

Florian Stanislav,2022-01-22 22:56:47

Spalováním uhlíku na CO2 vzniká teplo.
C (s) + O2 (g) --> CO2 (g) ΔH = –393,1 kJ.mol-1
Čili k rozkladu CO2 na uhlík musíme toto teplo dodat.
Lze to udělat, ale kde tu energii vzít. Jestli z fosilních zdrojů, tak to není slepá ulička, ale bludný kruh.

Odpovědět


Re: Re: Co s kyslíkem

Jan Novák9,2022-01-23 00:31:01

Energie se bere z kovu jeho oxidací. Zpátky na kov můžete kysličník redukovat uhlíkem :-))

Podobně už někdy okolo roku 2000 navrhli zachycování CO2 vápníkem na vápenec.

Odpovědět


Re: Re: Re: Co s kyslíkem

Ondřej Stískal,2022-01-23 09:33:39

Problém by mohl být v tom, že zatímco vápence se po světě válí opravdu spousty, kovový vápník musíte vyrobit z vápence za značné produkce CO2. S galliem to nebude lepší, jen bude řádově dražší a ložisek je řádově méně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Co s kyslíkem

Florian Stanislav,2022-01-23 09:58:52

Možná to myslí tak, že vzniklé oxidy (Ga2O3 ) v nizkoteplotní tavenině Ga-In se elektrolyticky redukují na kov. Pokud je elektřina v okamžiku přebytečné fotovoltaiky, tak snad její využití a užitek. V originálu je 92% účinnost, nerozluštil jsem, jestli lapání CO2 nebo energetická.

Odpovědět


Babylonské zmatení jazyků:Re: Re: Re: Re: Re: Co s kyslíkem

Josef Hrncirik,2022-01-23 12:38:07

Z rovnice S2 je jasné, že jde jen o účinnost činnosti lapací, nikoliv však Zločinnými Protinožci.
Ano, ale originál správného článku je nutno zatím zakoupit za 43 liber, lze stáhnout zdarma jen supplements. Na SciHub Putin píše, že článek nelze nyní kvůli embargu zdarma šířiti; teprve až po anexi Ukrajiny.
Článek z odkazu: Jakub Fiala,2022-01-22 20:05:21 Odkaz na kompletní článek.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202105789 umožní stáhnout zdarma článek i se supplements, navíc s mnohem větším počtem autorů a mnohem zázračnější. Řeší stejný problém úspěšněji zaříkáváním (okecáváním zvuky, šumem) podporovaným mícháním. Ga se oxiduje-neoxiduje jen na jednomocné a kyslík pak zbaběle prchá hrůzou prostince jako O2. 92% účinnost to má jen vůči sonickému hukotu, míchání neúčtováno. Mechanismus je logicky tribologický. Jde to i bez liščího ohonu, alespoň nánotyče Ag 0,72 Ga 0,28 jsou nezbytné.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Co s kyslíkem

Josef Hrncirik,2022-01-27 11:56:20

Podobně jako u výroby Al. Vysokotající Ga2O3 b.t. cca 2000°C by se musel rozpustit v tavenině kryolitu či jiného vhodného fluoridu a elektrolýzou by se na katodě vyloučilo Ga. Na anodě by se vylučoval O2. Problém je, že žhavá anoda by v kyslíku shořela, nebo třeba inertní Pt by se v tavenině při nikoliv nízkém napětí nikoliv zcela pomalu rozpouštěla či alespoň dispergovala. Proto se používá uhlíková anoda, jejíž hořením se nevylučuje O2, ale již při nižším napětí CO. Ten se obvykle okamžitě spaluje na vzduchu a ani se nevyužije teplo spalování. Anoda dá jen CO, CO2 vzniká až marnotratným spalováním CO. 2 CO lze sice teplem rozložit na saze + CO2; (cca jako v komíně)
2 CO = C + CO2; uvolní to teplo, probíhá to v tomto směru jen za nízkých teplot a pomalu a nevzniká hutný retortový uhlík.
Z vodných roztoků nelze Al vyloučit (jen do Hg či Ga, kde je velké přepětí H2). Ga2O3 lze rozpustit v kyselině nebo louhu a z roztoku se při cca 1,7-1,8 V vylučuje Ga na katodě a na anodě O2, pokud diverzant nedá do systému Pd, Pt, Ni , Co či alespoň Fe. Pak se vylučuje jen O2 + H2.

Odpovědět


Re: Re: Co s kyslíkem

Zicho Trenčiansky,2022-01-25 14:22:38

“Rats had featured largely in the history of Ankh-Morpork. Shortly before the Patrician came to power there was a terrible plague of rats. The city council countered it by offering twenty pence for every rat tail. This did, for a week or two, reduce the number of rats—and then people were suddenly queing up with tails, the city treasury was being drained, and no one seemed to be doing much work. And there still seemed to be a lot of rats around. Lord Vetinari had listened carefully while the problem was explained, and had solved the thing with one memorable phrase which said a lot about him, about the folly of bounty offers, and about the natural instinct of Ankh-Morporkians in any situation involving money: “Tax the rat farms.”

Odpovědět


Co s kyslíkem? Mumlal si pro sebe Galvani, když žábu plácající se na hladině pozvolna ohřívaného uzemněného Ga napíchl Ag vidličkou a ponořil ji k nulovému potenciálu (nuláku). Žába ho kopla tak silně, že po záblesku, který vyhodil jističe, v ruce držel j

Josef Hrncirik,2022-01-27 08:06:27

... uzemněného Ga napíchl Ag vidličkou a ponořil ji k nulovému potenciálu (nuláku). Žába ho kopla tak silně, že po záblesku, v ruce držel jen hromádku sazí.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace