Учёные из Университета Мичигана разработали инновационную технологию, позволяющую превращать углекислый газ — главный парниковый газ — в полезное сырьё для производства цемента. Исследование, возглавленное химиком Чарльзом Маккрори, может стать важным шагом в борьбе с изменением климата и загрязнением окружающей среды.
Как это работает
В основе метода лежит превращение углекислого газа в металлические оксалаты — соли, которые могут использоваться в качестве предшественников цементных материалов. Процесс проходит в два этапа с использованием электродов. На одном электроде углекислый газ превращается в оксалат-ионы, а на другом металлический электрод выделяет ионы, которые вступают в реакцию с оксалатом, образуя твёрдые металлические оксалаты. Эти вещества можно затем использовать при производстве цемента, снижая углеродный след.
Особенностью технологии является использование полиэмеров, которые контролируют микросреду вокруг катализатора — следовых количеств свинца. Благодаря этому удалось снизить содержание свинца до миллиардных долей, что делает процесс значительно более безопасным и экологичным.
Зачем это нужно
Производство обычного портландцемента — одного из самых распространённых строительных материалов — требует высоких температур и сопровождается значительными выбросами CO₂. Новая технология позволяет заменить традиционное сырьё более экологичным аналогом, одновременно утилизируя вредные выбросы.
Металлические оксалаты, по мнению исследователей, представляют собой недооценённый ресурс, который может использоваться не только в качестве строительного материала, но и как способ долговременного хранения углекислого газа.
Проект стал частью инициативы Центра замыкания углеродного цикла (4C), финансируемого Министерством энергетики США. В рамках этой инициативы учёные изучают способы превращения углеродных отходов в полезные ресурсы — от топлива до строительных компонентов.
Пока технология находится в стадии лабораторных исследований, но, по словам Маккрори, она уже демонстрирует потенциал для масштабирования. Следующий шаг — разработка промышленных решений для массового производства металлических оксалатов.
Описание технологии опубликовано в журнале Advanced Energy Materials.
