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Empresa de electroestimulación2 Abatimiento, una tecnología prometedora para la conversión de dióxido de carbono2 en productos químicos y combustibles útiles, y también contribuye a reducir las emisiones de carbono. Actualmente, aunque la investigación básica en esta área ha alcanzado la madurez, el salto a aplicaciones a nivel industrial requiere una mayor exploración. Este comentario destaca la tendencia de optimización multiescala del CO2 a gran escala.2 Úselo, profundice en los desafíos y oportunidades que se encuentran en el desarrollo de catalizadores, la construcción de interfaces, la optimización general de las celdas y el ensamblaje de la pila de celdas. Crédito: Revista China de Catálisis
la empresa internacional2 Las emisiones continúan creciendo, alcanzando 36,1 gigatoneladas en 2022, estimulando la implementación de impuestos al carbono e impactando el uso de energía. Empresa de electroestimulación2 Reacción de reducción (CO2RR) para producir productos químicos de alto valor añadido y combustibles líquidos que contribuyan a construir ingeniería química verde y neutralidad de carbono.
Décadas de investigación, así como avances en el diseño de catalizadores y la ingeniería de electrolizadores a escala de laboratorio, prometen un despliegue generalizado del CO2.2 Tecnología de electrólisis.
Para aplicaciones prácticas, electrocatálisis de CO.2La RR debe realizarse en una célula completa, que lamentablemente sufre bajas emisiones de CO2.2 Conversión, actividad deficiente y estabilidad a escala de laboratorio bajo densidades de corriente industrialmente relevantes (>200 mA cm-2). Por lo tanto, es difícil garantizar una eficiencia de producción suficiente para reducir los costos de separación de productos y el consumo de electricidad.
Para establecer aún más el CO a gran escala2 En un sistema de electrólisis se deben tener en cuenta dos dimensiones: aumentar la unidad de área y la cantidad de electrodo. Sin embargo, ambos suelen exhibir un efecto de amplificación pronunciado dictado por un acoplamiento complejo de múltiples dominios, que incluye, entre otros, el campo eléctrico, el campo de interacción y el campo de flujo. Este efecto conduce a una disminución en el rendimiento y la vida útil de la reacción, lo que en última instancia limita la implementación de CO2 industrial.2 Electrólisis con beneficios económicos.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Yi Wang y el profesor Shunjie Xie de la Universidad de Xiamen (China) proporcionó importantes conocimientos sobre la conversión electrocatalítica de dióxido de carbono.2 Para una amplia difusión. Su trabajo ha sido publicado en Revista china de catálisis
Este estudio proporciona una visión general completa del proceso de investigación interconectado y a múltiples escalas, con el objetivo de desarrollar la aplicación comercial del CO2.2 electrólisis. El equipo destaca los desafíos que implica lograr CO2 altamente eficiente2 Conversión, basada en los últimos resultados de investigaciones.
También estudian las perspectivas de futuro del dióxido de carbono electrocatalítico2 conversión, centrándose en las cuestiones clave que deben abordarse para su aplicación comercial.
El trabajo indica que aunque actualmente no es posible la electrólisis a gran escala, el CO22 La tecnología de conversión electrocatalítica y sus instalaciones de apoyo están avanzando rápidamente. Este avance va acompañado de una disminución del coste de la energía eléctrica renovable.
Los investigadores enfatizan la importancia de mejorar la tecnología desde una perspectiva holística y abordar cuestiones clave en diferentes niveles, incluidos el catalizador, la interfaz, el electrolizador y la pila de celdas. Es poco probable que centrarse en un aspecto consiga los resultados deseados.
Una vez superadas las barreras, especialmente en lo que respecta a la eficiencia de conversión de energía (ECE) y la vida útil, el CO22 La electrólisis pronto estará disponible comercialmente. Sin embargo, también observaron que el CO2La tecnología de electrólisis aún se encuentra en su etapa inicial de aplicaciones a gran escala.
más información:
Li Lin et al., Conversión electrocatalítica de CO2 hacia una implementación a gran escala, Revista china de catálisis (2023). doi: 10.1016/S1872-2067(23)64524-3
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