Химики получили углеродные нановолокна из воздуха

Химики из университета Джорджа Вашингтона представили технологию получения углеродных нановолокон из атмосферного углекислого газа. По словам исследователей, разработка позволит одновременно уменьшить концентрацию CO₂ в атмосфере Земли и обеспечит промышленность важным сырьем. Авторы представят свое исследование на Национальной собрании и выставке Американского химического общества.

Разработка авторов представляет собой ванну для электролиза, в которой находится расплав смеси карбонатов. Вся система подогревается до 750°C с помощью солнечного света, сконцентрированного специальной системой. Часть света уходит на генерацию электричества солнечными батареями — оно требуется для электролиза расплава. 

При пропускании тока на стальном электроде начинают образовываться углеродные нановолокна — происходит восстановление аниона углекислоты, сама ванна при этом находится в контакте с воздухом и непрерывно поглощает углекислый газ и кислород из воздуха. По оценкам авторов работы, если их установки займут площадь всего в 10 процентов площади Сахары, то через десять лет уровень углекислого газа вернется на отметку, соответствовавшую временам до индустриальной революции. 

Стоимость углеродных нановолокон, получаемых в такой установке, по словам изобретателей составляет около 1000 долларов за килограмм. Аналогичные волокна находят свое применение в качестве армирующей добавки в различных композитах. Так, фюзеляжи самолетов Boeing Dreamliner и Airbus A350 XWB более чем наполовину состоят из углеродных композитов. Поскольку материалы обладают высокой прочностью при плотности меньшей чем у авиационного алюминия, они позволяют получить выигрыш в весе на 20 процентов, по сравнению с традиционным дизайном из алюминия.