Без заобикаляне през водорода: TU Berlin иска да превръща CO₂ с ток директно в суровини

За синтетичните горива обикновено първо се произвежда водород със зелен ток, който след това се преработва с CO₂. Изследователи от Техническия университет в Берлин около Петер Щрасер, ръководител на направление „Техническа електрохимия и електрокатализа“, залагат на директната електролиза на CO₂: въглеродният диоксид реагира в електрохимична клетка директно с вода до химични междинни продукти. „Нашите ключови реакции за това вече работят в лабораторията“, казва Щрасер. „Сега става дума електролизерите да станат по-ефективни, по-издръжливи и по-големи.“ За два нови проекта направлението получава общо около 2,6 милиона евро.

В проекта JEThylen, координиран от Siemens Energy заедно с Fraunhofer IGB и Bauhaus Luftfahrt, CO₂ трябва да се превръща директно в етилен – изходна суровина за синтетично авиационно гориво. Целта е напрежението на клетката да се намали от около 4,5 на около 2,5 волта, енергийната ефективност да се повиши от около 27 на 50 процента и да се постигне стабилна работа поне 1000 часа. Вместо електроди от около 10 квадратни сантиметра като в лабораторията трябва да работят клетки с няколкостотин квадратни сантиметра; концепциите са насочени към до 0,5 квадратни метра. Проектът се финансира от германското федерално министерство на научните изследвания и продължава до февруари 2029 г.

Вторият проект, INNOCELL, се основава на разработен и патентован в TU Berlin дизайн на клетки с газодифузионни електроди. Водоотблъскващи пластмасови подложки трябва да предотвратят запълването на порите с електролит – проблем, известен като „flooding“. Изпитанията се провеждат при 60 до 80 градуса и до 30 бара; целта е поне 500 милиампера на квадратен сантиметър, 45 процента енергийна ефективност и 1000 работни часа. Освен етилен става дума и за въглероден оксид – суровина за метанол и синтетични горива.