Команда под руководством профессора Фэн Цзяо из Школы инженерии Маккелви заменила хрупкие полимерные мембраны в углеродных электролизерах на более прочные и доступные диафрагмы, что существенно продлило срок работы системы.

Преобразование углекислого газа в полезные соединения — одно из ключевых направлений устойчивого производства. Обычно в таких процессах используют анионообменные мембраны, которые со временем деградируют из-за контакта с органическими веществами. Это делает крупномасштабную переработку дорогостоящей и малоэффективной.

Исследователи выяснили, что пористые диафрагмы могут стать надежной альтернативой. Они испытали несколько материалов, среди которых лучшие результаты показал Zirfon — промышленный материал на основе диоксида циркония. Электролизер, построенный на его основе, работал при температуре 60 °C без снижения эффективности более 250 часов, в то время как стандартные мембраны выдерживают лишь около 150 часов. В масштабном тесте устройство стабильно функционировало 700 часов.

Такие результаты свидетельствуют, что диафрагмы могут обеспечить длительную и стабильную работу установок для преобразования углерода, уменьшая затраты и повышая совместимость процесса с возобновляемыми источниками энергии.

По словам Цзяо, это открытие является «важным шагом к созданию замкнутых промышленных систем, в которых отработанные газы постоянно улавливаются и используются повторно». Команда планирует совершенствовать технологию, чтобы повысить энергоэффективность и стабильность работы электролизеров.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications и демонстрирует, что устойчивый подход к переработке углерода может быть одновременно эффективным и экономически выгодным, сочетая экологическую ответственность с практической пользой для промышленности.