У США масштабували реактор для виробництва метану з вуглекислого газу

Американські дослідники розробили реактор нового типу, який здатний перетворювати вуглекислий газ на метан із дуже високою ефективністю. Найважливіше — технологію вдалося масштабувати у 10 разів без втрати продуктивності, що довгий час залишалося головною проблемою подібних систем.

Проєкт очолили вчені з Pennsylvania State University. Як повідомляє NNews із посиланням на дослідження університету, система використовує електроенергію від сонячних або вітрових електростанцій для виробництва водню, після чого спеціальні мікроорганізми — метаногени — перетворюють CO₂ на метан.

Як працює новий реактор

Установка використовує так звану технологію microbial electrosynthesis — мікробний електросинтез. Спочатку електрика розщеплює воду на водень і кисень. Потім бактерії швидко “споживають” водень та об’єднують його з CO₂, утворюючи метан — головний компонент природного газу.

На відміну від водневих сховищ, метан уже можна транспортувати та накопичувати через існуючу газову інфраструктуру. Це означає, що нова технологія потенційно дозволяє зберігати надлишки сонячної та вітрової енергії місяцями.

За словами керівника дослідження Брюса Логана, сезонне зберігання енергії потребує саме “хімічної форми”, а не лише акумуляторів чи гідроелектростанцій.

У чому головний прорив

Більшість подібних систем працювали лише в лабораторних масштабах. Коли реактори збільшували, їхня ефективність різко падала.

Команда вирішила проблему завдяки конструкції “zero-gap” — електроди всередині реактора розділені лише тонкою мембраною. Це значно знижує внутрішній опір та покращує передачу енергії.

Дослідники збільшили площу електродів приблизно у 10 разів, але система все одно зберегла високу продуктивність.

Під час тестів реактор досяг кулонівської ефективності понад 95%. Це означає, що майже вся електрична енергія перетворювалася саме на метан, а не втрачалася у побічних реакціях.

Чому це важливо

Сьогодні одна з головних проблем “зеленої” енергетики — нестабільність генерації. Сонячні панелі не працюють вночі, а вітрові станції залежать від погоди.

Новий реактор може стати способом довготривалого накопичення енергії без будівництва дорогих гігантських акумуляторів.

Фактично технологія дозволяє “запаковувати” електроенергію у форму газу, який уже можна зберігати у трубопроводах або підземних сховищах.

Цікавий факт

Під час випробувань система виробляла до 6,9 літра метану на літр об’єму реактора щодня — це один із найкращих показників серед систем мікробного електросинтезу у світі.