Сотрудники Института прикладной физики РАН впервые реализовали уникальный способ утилизации углекислого газа, при котором степень разложения составляет более 30% при энергоэффективности процесса на уровне 10%, что превосходит лучшие мировые достижения. Об этом сообщает пресс-служба ИПФ РАН Нижнего Новгорода.
Особенность предложенной нижегородскими учеными технологии в том, что разложение молекул СО2 происходит в неравновесной плазме разряда, создаваемого и поддерживаемого сверхвысокочастотным излучением мощного гиротрона.
Сложность в том, что молекула СО2 очень стабильна и для ее разрыва требуется много энергии. Разрушить молекулу можно с помощью нагрева газа до очень высоких температур (примерно 3000 К и выше), однако в процессе получения необходимого для нагрева количества энергии выделится большой объем СО2. Кроме того, из-за высокой температуры газа может возникнуть обратная реакция, когда получившийся монооксид углерода (СО) и кислород (О2) снова образуют углекислый газ. Поэтому такой способ разрушения молекул CO2 неэффективен.
Перспективной технологией утилизации углекислого газа является разложение молекул CO2 в неравновесной плазме сверхвысокочастотного (СВЧ) разряда, в которой распад молекул осуществляется за счет энергии электронов. Этот механизм позволяет проводить процесс разложения при низких температурах газа, что энергетически выгоднее нагревания газа и электронов до одинаковой температуры. Достигать необходимых параметров плазмы позволяют разработанные в ИПФ РАН технологические гиротроны – источники электромагнитного излучения высокой мощности сантиметрового и миллиметрового диапазона длин волн.
Нижегородские ученые доказали, что для успешного проведения экспериментов не обязательно создавать пониженное давление с помощью дорогостоящего вакуумного оборудования. Именно поэтому технология утилизации углекислого газа, предложенная сотрудниками ИПФ РАН, может быть наиболее привлекательной для реального использования в рамках решения проблем защиты окружающей среды и сокращения выбросов CO2.
Ранее на сайте «Нижегородская правда» сообщалось, что ученые создали уникальную питательную среду для диагностики коронавируса.