世界はより多くのエネルギーを必要としています。発展途上国では人口が増加し続け、生活の質が向上するにつれて、この成長を促進するためのエネルギーが必要になります。残念なことに、エネルギーの最も安価で経済的な形態は、たまたま最も汚いものでもあります。石炭のような化石燃料ベースの電源は、比較的安価に発電できますが、CO2 のコストが高くなります。 排出量が増加し、その結果、気候変動の激化につながります。
太陽光や風力などの再生可能エネルギー技術は、世界をポストエミッション時代に導く可能性を秘めています。残念ながら夜は日が当たらず、時折風も穏やか。再生可能エネルギーの最大の課題は、長期の季節貯蔵です。バッテリーは、携帯電話や自動車の短期間の小規模保管に合理的なソリューションを提供します。しかし、社会のニーズは、冬に家を暖めたり、海を越えて飛行機に燃料を供給したりするなど、それよりもはるかに広範囲に及んでいます.
再生可能エネルギーを使用して二酸化炭素を燃料と原料に変換することは、再生可能エネルギーを長期的に貯蔵するためのソリューションを提供します。光合成には水、CO2 が必要です 、および太陽光を取り込み、それらの入力を糖に変換して植物に燃料を供給します。 CO2 電気触媒による変換は、水、CO2 を取り込もうとします 、再生可能電力 (太陽光、風力、水力) を変換し、CO2 を変換します 人間が使える燃料に。
では、CO2で何を作ろうか どうすれば実現できるでしょうか?, 最近ジュールに掲載された論文 、トロント大学と国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) の研究者は、CO2 の現状を分析しました 変換技術と、どの製品が将来的に最も経済的に実行可能なターゲットになるか.
CO2 を変換する材料である、電気と特別に調整された触媒を使用する 、プラスチック用のエチレン、家庭用暖房用のメタン、合成ガス用の一酸化炭素、飲酒用のエタノールなど、さまざまな製品を作ることができます.
分析により、短鎖分子の方が経済的に実行可能であることがわかりました。言い換えれば、より短く、より単純な分子は、分子の値がそれを作るためのエネルギー入力によって正規化されたときに、最も大きな利益をもたらしました.実際、60% のエネルギー変換効率と 2 セント/kWh の安価な再生可能電力という楽観的な数字を仮定すると、多くの CO2 変換製品は、従来の化石燃料生産とコスト競争力があります。これは、CO2 の再生可能な変換が 燃料や原料への変換は、多くの一般的な石油化学製品や燃料の生産に取って代わる可能性があります。これは、何十年にもわたって比較的技術的に停滞していた石油およびガス産業を完全に混乱させる可能性があります.
では、この技術が市場に出回るまであとどれくらいかかるのでしょうか?トロント大学の研究者たちは、すぐに賭けに出ます。彼らは昨年、Carbon XPrize で競い合い、研究室のベンチから 1 時間あたりミリグラム生産で、パイロット プラント規模で 1 日あたりキログラムまで、発見をスケールアップしました。 Carbon XPrize は COSIA と NRG が資金提供する 2,000 万ドルの国際コンペティションで、CO2 を最大限に回収して変換します 付加価値のある製品に。
Ted Sargent 教授が率いるチーム CERT は、最近 4 月にファイナリストとして発表されました。彼らは現在、CO2 の構築に取り組んでいます 変換機をアルバータ州の天然ガス燃焼発電所に導入し、2019 年末までに 150 日間の稼働を実証する必要があります。1 日あたりの変換率は、今日から 1 桁増加します。
これらの調査結果は、CO2 で何を作るべきかというタイトルの記事で説明されています と How Can We Make It? は最近ジャーナル Joule に掲載されました .この作業は、カナダのオンタリオ州トロントにあるトロント大学の Oleksandr Bushuyev、Phil De Luna、Cao Thang Dinh、Shana Kelley、および Ted Sargent と、National Renewable Energy Laboratory の Ling Tao、Genevieve Saur、Jao van de Lagemaat によって行われました。米国、コロラド州ゴールデン。
