Een recente studie verbonden aan UNIST heeft een systeem ontwikkeld dat elektriciteit en waterstof (H ₂ ) terwijl kooldioxide (CO ₂ ), de belangrijkste veroorzaker van de opwarming van de aarde. Deze doorbraak werd geleid door professor Guntae Kim van de School of Energy and Chemical Engineering van UNIST in samenwerking met professor Jaephil Cho van de afdeling Energy Engineering en professor Meilin Liu van de School of Materials Science and Engineering van het Georgia Institute of Technology.

In dit werk, het onderzoeksteam presenteerde een hybride Na-CO ₂ systeem dat continu elektrische energie en waterstof kan produceren door middel van efficiënte CO ₂ conversie met stabiele werking voor meer dan 1, 000 uur van spontane CO ₂ oplossen in waterige oplossing.

"Koolstofopname, gebruik, en sekwestratie (CCUS)-technologieën hebben onlangs veel aandacht gekregen voor het bieden van een weg in het omgaan met wereldwijde klimaatverandering, ", zegt professor Kim. "De sleutel tot die technologie is de gemakkelijke omzetting van chemisch stabiele CO ₂ moleculen naar andere materialen." Hij voegt eraan toe:"Ons nieuwe systeem heeft dit probleem opgelost met CO ₂ ontbindingsmechanisme."

Een percentage van menselijke CO ₂ uitstoot wordt geabsorbeerd door de oceaan en omgezet in zuur. De onderzoekers richtten zich op dit fenomeen en kwamen op het idee om CO . te smelten ₂ in water om een ​​elektrochemische reactie op te wekken. Als de zuurgraad toeneemt, het aantal protonen neemt toe, wat op zijn beurt het vermogen om elektronen aan te trekken vergroot. Een batterijsysteem op basis van dit fenomeen kan elektriciteit produceren door CO . te verwijderen ₂ .

Hun hybride Na-CO ₂ Systeem, net als een brandstofcel, bestaat uit een kathode (natriummetaal), scheidingsteken (NASICON), en anode (katalysator). In tegenstelling tot andere batterijen, katalysatoren bevinden zich in water en zijn via een geleidingsdraad verbonden met een kathode. Wanneer CO ₂ in het water wordt geïnjecteerd, de reactie begint, CO . elimineren ₂ en het creëren van elektriciteit en H2. De conversie-efficiëntie van CO ₂ bedraagt ​​50 procent.

"Deze hybride Na-CO ₂ cel, die efficiënte CCUS-technologieën gebruikt, gebruikt niet alleen CO ₂ als bron voor het opwekken van elektrische energie, maar levert ook een schone energiebron op, waterstof, " zegt Jeongwon Kim in de gecombineerde MS / Ph.D. in Energy Engineering aan UNIST, de co-eerste auteur van het onderzoek.

Dit systeem heeft stabiliteit getoond tot het punt dat het meer dan 1 000 uur zonder schade aan elektroden. Het systeem kan worden toegepast om CO . te verwijderen ₂ door vrijwillige chemische reacties op te wekken. "Dit onderzoek zal leiden tot meer afgeleid onderzoek, en zal in staat zijn om H . te produceren ₂ en elektriciteit effectiever wanneer elektrolyten, scheidingsteken, systeemontwerp en elektrokatalysatoren zijn verbeterd, ’ zei professor Kim.