Профессор Ян Меткальфе (Ian Metcalfe) и доктор Алан Турсфилд (Alan Thursfield), а также их коллеги из школы химического машиностроения и передовых материалов университета Ньюкасла (School of Chemical Engineering and Advanced Materials) создали новую технологию, позволяющую снизить количество парниковых газов в выбросах электростанций почти до нуля.

Для этого они использовали созданный ранее керамический материал LSCF (Lanthanum-Strontium-Cobalt-Ferric Oxide — La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3−δ) – вещество, состоящее из оксидов лантана, стронция, кобальта и железа. Он примечателен тем, что пропускает через себя не весь воздух, а только кислород из него.

Напомним, что в процессе сгорания метана в воздухе образуется большое количество окислов углерода и азота, которые затем выбрасываются в атмосферу и приводят к глобальному потеплению. Разделять получающиеся газы дорого (чтобы затем использовать по отдельности), кроме того, на это необходимо затратить большое количество дополнительной энергии.

Если же сжигать метан в чистом кислороде, то на выходе будет получаться (помимо водяного пара) практически чистый углекислый газ, который затем можно будет отводить в специальные цеха или даже отдельные заводы, где он будет тем или иным образом перерабатываться.

Чтобы осуществить такой процесс, учёные сделали из LSCF очень тонкие трубки, по которым пропустили метан. Через стенки трубки внутрь проникали лишь ионы кислорода. Полученные на выходе трубок CO₂ и водяной пар разделяли, конденсацией последнего.

Необходимо отметить, что данное вещество было выбрано не только из-за того, что оно хорошо отфильтровывает кислород воздуха (ведь таких материалов достаточно много), но также из-за того, что оно не корродирует даже при рабочей температуре порядка 800 градусов Цельсия.

Керамические трубки по внешнему виду больше напоминают соломинки для коктейля (фото University of Nottingham).

Сейчас команда учёных под руководством Меткальфе и Турсфилда проверяют свою разработку на долговечность (пока в лаборатории). Также в ближайших планах учёных собрать камеру сгорания, состоящую из большого количества трубок, и протестировать её в условиях, близких к реальным (то есть к условиям работающей электростанции).

Пока не совсем понятно, может ли новинка так же эффективно действовать на электростанциях, работающих на угле и нефтяном топливе. Но ясно одно — некоторая перспектива (пусть сложная и дорогостоящая) у неё всё же есть: если на ТЭС уголь и топливо будут переводить в газ, а далее процесс будет проходить так же, как и в случае электростанции на природном газе.

Прочие детали исследования вы можете узнать, прочитав пресс-релиз университета. Подробности появятся в статье авторов, которую должны опубликовать в августовских номерах журналы "Мир материалов" (Materials World) и "Инженер-химик" (The Chemical Engineer).

Ранее мы рассказывали о других интересных разработках, помогающих беречь воздух от выбросов: ультрачистой горелке, нейтрализующей кредитке и безуглеродной электростанции. Если же ничего не поможет, то придётся эти выбросы закопать или утопить.