Mit potenziellen Anwendungen, die von mobilen Geräten bis hin zu industriellen Energiesystemen reichen, markiert diese Initiative einen bedeutenden Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft.
Forscher der University of Queensland haben unter der Leitung von Dr. Zhuyuan Wang vom Dow Centre for Sustainable Engineering Innovation einen CO2-negativen Generator entwickelt, der Kohlendioxid (CO2) zur Stromerzeugung nutzt. Dieser kleine Proof-of-Concept-Nanogenerator besteht aus einem Polyamin-Gel – wie es bei der industriellen COXNUMX-Absorption üblich ist – und einem Bornitrat-Skelett, das nur wenige Atome dick ist. Diese Kombination erzeugt positive und negative Ionen, wobei die unterschiedliche Größe einen Diffusionsstrom erzeugt, der in nutzbaren Strom umgewandelt werden kann.
Das Team erklärte, dass der Generator nach einem Prinzip funktioniert, bei dem die Bewegung von Ionen anstelle von Elektronen eine effizientere Energieumwandlung ermöglicht, ähnlich den natürlichen Prozessen im menschlichen Körper. Die Komponenten des Generators sind in ein Hydrogel eingebettet, das hauptsächlich aus Wasser besteht, und für Tests in einer CO2-reichen Umgebung zu Scheiben und Rechtecken geformt. Durch die Beobachtung der elektrischen Leistung bestätigten sie die Ergebnisse und unterstrichen das Potenzial, das darin steckt Technologie erheblichen Einfluss auf die Energieerzeugung und CO2-Abscheidung haben.
Die ersten Tests zeigten, dass die Technologie etwa 1 % der in CO2-Gas enthaltenen Energie nutzen könnte, wobei geplant ist, die Effizienz zu steigern und die Kosten in zukünftigen Entwicklungen zu senken. Sie hoben die potenziellen Anwendungen des Nanogenerators hervor, darunter persönliche Geräte, die atmosphärisches CO2 nutzen könnten, um Mobiltelefone oder Laptops mit Strom zu versorgen. Eine weitere ehrgeizige Anwendung besteht in der Erweiterung der Technologie zur Integration in industrielle CO2-Abscheidungsprozesse zur Stromerzeugung.
Die laufende Entwicklung dieses Nanogenerators ist Teil der umfassenderen GETCO2-Initiative, die vom ARC Center of Excellence for Green Electrochemical Transformation of Carbon Dioxide unter der Leitung von Professor Zhang an der School of Chemical Engineering der UQ geleitet wird. Diese Initiative zielt darauf ab, die Wahrnehmung und den Nutzen von CO2 zu verändern und es nicht nur als Umweltherausforderung, sondern als wertvolle Ressource für nachhaltige Energielösungen zu betrachten.