Исследование проводилось при атмосферном давлении

Российские ученые впервые разрушили молекулы углекислого газа в микроволновой плазме от мощного СВЧ-генератора – гиротрона. Таким образом специалисты разложили около 30% газа при 10%-ной энергоэффективности процесса. Это превосходит лучшие мировые достижения, пишет пресс-служба Института прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) со ссылкой на статью в Journal of CO2 Utilization. 

В последние десятилетия концентрация CO2 – одного из основных парниковых газов – в атмосфере увеличивается со скоростью 2–3 миллионных доли в год. Из-за таких высоких темпов роста климат может необратимо измениться вследствие повышения глобальной температуры.

Чтобы справиться с проблемой выбросов углекислого газа, многие ученые разрабатывают установки, которые могли бы частично или полностью разлагать его. В этом процессе есть множество трудностей. Например, разрушить молекулу СО2 можно, нагрев газ до очень высоких температур. Однако при этом выделится еще больше углекислого газа. Кроме того, из-за высокой температуры газа может начаться обратная реакция, и тогда получившийся монооксид углерода и кислород снова образуют углекислый газ.

Чтобы сделать этот процесс эффективнее, ученые из Института прикладной физики РАН и ННГУ им. Лобачевского предложили способ, с помощью которого разлагать углекислый газ можно при относительно низких температурах. Для этого нужно использовать неравновесную плазму микроволнового разряда, которую можно получить с помощью гиротронов – мощных СВЧ-генераторов, разработанных в ИПФ РАН. В этом случае молекулы разлагаются за счет энергии электронов. 

Проверка метода показала, что для разложения молекул CO2 при атмосферном давлении можно использовать неравновесную плазму с температурой электронов не менее 4–8 тыс. кельвинов и температурой газа около 2–3,5 тыс. кельвинов. Следовательно, для подобных работ не нужно дорогое вакуумное оборудование, которое могло бы создавать пониженное давление.

Источник: ТАСС