Техно

Клей, удобрения и многое другое будут производить из воздуха

Американские ученые разработали технологию производства важных категорий химических продуктов из углекислого газа

Это снизит цены на них почти в шесть раз и существенно уменьшит зависимость от традиционного сырья. Немаловажно, что при использовании технологии сократятся вредные выбросы в атмосферу - ведь, как известно, угроза парникового эффекта вызвана большим количеством поступающего в окружающую среду СО2. Давно обсуждается вопрос создания специального хранилища углекислого газа, но увеличивающиеся масштабы производственной деятельности на планете оставляют все меньше надежды на то, что эта идея когда-либо реализуется.

Деньги из воздуха

И вот специалисты компании Liquid Light (Нью-Джерси, США), всерьез озаботившись проблемой использования углекислого газа в мирных целях, нашли метод, согласно которому можно не только сократить выброс СО2 в атмосферу, но и превратить его в нечто весьма полезное. Они создали аппарат, конвертирующий диоксид углерода в такие важные продукты, как, например, этиленгликоль, супер-клеи и удобрения - всего более 60-ти различных наименований.

При этом используется только электричество, катализатор (вода) и углекислый газ, который можно брать, утилизируя парниковые газы. Подойдут также выхлопы из дымовых труб заводских котельных или генераторов. Таким образом получается замкнутый цикл обращения СО2: из топлива в атмосферу, а затем из атмосферы опять в топливо. По сути, Liquid Light делает деньги из воздуха, на «чистом производстве». Работа установки основана на каталитических реакциях: сначала один электрод-катализатор производит из молекул углекислого газа двухуглеродную молекулу оксалата. Затем отдельные катализаторы инициируют реакции с образованием конечных химпродуктов.

Антифриз подешевеет

Началось все с использования ноу-хау для производства этиленгликоля - одного из ключевых продуктов химической промышленности (рынок этиленгликоля оценивается в $27 млрд в год). Он в основном применяется как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей. Смесь 60 % этиленгликоля и 40 % воды замерзает лишь при температуре -45 градусов. Этиленгликоль это также теплоноситель в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров. Его используют в производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров, применяют как растворитель красящих веществ. А еще этиленгликоль - важное сырье для выпуска жидкого топлива.

Эксперимент Liquid Light завершился успешно, и теперь этиленгликоль можно производить почти в шесть раз дешевле, чем традиционными методами.

Сейчас этиленгликоль получают тремя основными способами: гидролизом этилен-хлоргидрина, гидролизом дихлорэтана и гидратацией окиси этилена. В настоящее время последний способ является наиболее распространенным, и себестоимость производства таким образом тонны этиленгликоля составляет порядка $600. Если же его будут конвертировать из углекислого газа, расходы снизятся до $100-125 за тонну. Ведь СО2 можно брать совершенно бесплатно из воздуха, воду - из рек, озер, промышленных стоков и пр., а электричество - от АЭС, гидро- и газовых электростанций (причем требуется совсем небольшое количество электроэнергии).

Химическая революция

Новинка от Liquid Light вызвала немалый интерес на недавней международной конференции в Вашингтоне. Специалисты сошлись во мнении, что использование катализаторов для преобразования СО2 в полезные химические вещества - весьма перспективное направление и может сыграть ключевую роль в дальнейшем развитии химической промышленности. Ведь утилизация углекислого газа - не только вопрос денег, но и сложных технологий.

При проведении процесса утилизации необходимо, чтобы реакции происходили очень быстро, а себестоимость утилизации была меньше расходов на производство сырья из нефти и газа. Причем при использовании традиционных металлических катализаторов на выходе получается несколько продуктов (например, окись углерода и метан), которые затем необходимо разделить и процесс утилизации, соответственно, удорожается.

Таким образом, создание эффективного промышленного аналога лабораторного устройства Liquid Light может произвести не только максимально позитивные изменения в энергетике и химической промышленности, но и значительно улучшить экологическую ситуацию на планете. Представитель компании Кайл Тимэй прогнозирует, что в случае запуска технологии в массовое производство, за год можно будет перерабатывать  около 31 млн. тонн углекислого газа