Ученые нашли, как разделить кислород и углекислый газ – почему это прорыв

Учёные из Нанкинского университета в Китае разработали электрохимическое устройство, способное расщеплять углекислый газ (CO2) на углерод и чистый кислород.

Этот инновационный метод может использоваться в экстремальных условиях, включая подводные среды на Земле и потенциальное освоение Марса.

Главное преимущество технологии – отсутствие необходимости в строгих параметрах давления и температуры, что делает процесс более доступным и эффективным. Пишет Interesting Engineering., если устройство получает электроэнергию из возобновляемых источников, оно может способствовать углеродной нейтральности и обеспечивать кислород в различных сферах – от космических миссий и дыхательных аппаратов до очистки воздуха и промышленной переработки отходов.

В естественных условиях растения производят кислород через фотосинтез, но воспроизвести этот процесс в лаборатории при умеренных температурах оказалось сложной задачей. Исследователи из Нанкинского и Фуданьского университетов предложили иной подход – расщепление CO2 с использованием лития в качестве ключевого промежуточного элемента.

Для этого они разработали электрохимическое устройство, включающее газовый катод с нанокатализатором на основе рутения и кобальта, а также литиевый анод. В ходе процесса углекислый газ вступает в реакцию с литием, образуя карбонат лития (Li₂CO₃), который затем разлагается с образованием оксида лития (Li₂O) и углерода. На последнем этапе оксид лития снова превращается в ионы лития, а побочным продуктом выделяется чистый кислород (O2). Оптимизированный катализатор позволяет достигнуть выхода кислорода на уровне 98,6%, что значительно превосходит эффективность фотосинтеза.

Технология успешно работает не только с чистым CO2, но и с различными газовыми смесями,