科学者らが排気CO2を捕捉・変換する電極を開発

研究者らが、排気ガスから二酸化炭素を捕捉し、一段階でギ酸に変換する新しい電極を発明した。この装置は未精製ガス、特に大気レベルのものでも効果的に動作し、汚染削減のための実用的アプローチを提供する。ACS Energy Lettersに詳述されたこの画期的な成果は、現実的な条件下で既存技術を上回る。

炉、暖炉、産業現場からの排気は、二酸化炭素という主要汚染物質を放出する。これに対処するため、Wonyong Choi氏率いるチームは、CO2捕捉と変換を統合した革新的な電極を開発した。精製CO2を必要とする従来のシステムとは異なり、この装置は混合ガスを直接処理し、捕捉したCO2を燃料電池や製造に有用なギ酸に変換する。電極は3層構造:CO2捕捉材、ガス透過性カーボンペーパーシート、および四酸化スズ触媒層。この設計により、ガスが流れる中でCO2を捕捉し、同時に変換する。純粋なCO2を用いた実験では、類似電極より約40%高い効率を達成した。模擬排気ガス(CO2 15%、酸素8%、窒素77%)では、多量のギ酸を生成し、他はほとんど産生しなかった。印象的なことに、大気中の低濃度CO2でも機能し、より広範な応用への道を開く。「この研究は、炭素捕捉と変換を別々の工程として扱う必要がないことを示す。単一電極に両機能を統合することで、現実的なガス条件下でのCO2利用に向けた簡素な経路を実証した」とChoi氏は説明する。Donglai Pan氏やMyoung Hwan Oh氏ら研究者は、メタンなどの他の温室効果ガスへの拡張も提案する。韓国国立研究財団の資金によるこの研究はACS Energy Lettersに掲載(DOI: 10.1021/acsenergylett.5c03504)。この進展は、産業における炭素の実際的な再利用に向けた一歩を示す。

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