Met potentiële toepassingen variërend van mobiele apparaten tot industriële energiesystemen markeert dit initiatief een belangrijke stap op weg naar een duurzamere toekomst.
Onderzoekers van de Universiteit van Queensland, onder leiding van Dr. Zhuyuan Wang van het Dow Center for Sustainable Engineering Innovation, hebben een koolstofnegatieve generator ontwikkeld die koolstofdioxide (CO2) gebruikt om elektriciteit te produceren. Deze kleine, proof-of-concept nanogenerator is gemaakt van een polyaminegel – gebruikelijk bij industriële CO2-absorptie – en een boornitraatskelet, dat slechts een paar atomen dik is. Deze combinatie genereert positieve en negatieve ionen, waarbij de ongelijkheid in hun grootte een diffusiestroom creëert die kan worden omgezet in bruikbare elektriciteit.
Het team legde uit dat de generator werkt volgens een principe waarbij de beweging van ionen, in plaats van elektronen, een efficiëntere energieomzetting mogelijk maakt, vergelijkbaar met natuurlijke processen in het menselijk lichaam. De componenten van de generator zijn ingebed in een hydrogel, die voornamelijk uit water bestaat, en gevormd tot schijven en rechthoeken om te testen in een CO2-rijke omgeving. Na het observeren van de elektrische output valideerden ze de bevindingen, wat het potentieel hiervan onderstreepte technologie een aanzienlijke impact hebben op de energieopwekking en koolstofafvang.
Uit de eerste tests bleek dat de technologie ongeveer 1% van de energie die inherent door CO2-gas wordt getransporteerd, zou kunnen benutten, met plannen om de efficiëntie te verbeteren en de kosten bij toekomstige ontwikkelingen te verlagen. Ze benadrukten de potentiële toepassingen van de nanogenerator, waaronder persoonlijke apparaten die CO2 uit de atmosfeer zouden kunnen gebruiken om mobiele telefoons of laptops van stroom te voorzien. Een andere ambitieuze toepassing betreft het opschalen van de technologie, zodat deze kan worden geïntegreerd met industriële CO2-afvangprocessen om elektriciteit op te wekken.
De voortdurende ontwikkeling van deze nanogenerator maakt deel uit van het bredere GETCO2-initiatief, onder leiding van het ARC Center of Excellence for Green Electrochemical Transformation of Carbon Dioxide, onder leiding van professor Zhang van de UQ School of Chemical Engineering. Dit initiatief heeft tot doel de perceptie en het nut van CO2 te transformeren, door het niet alleen te beschouwen als een uitdaging voor het milieu, maar ook als een waardevolle hulpbron voor duurzame energieoplossingen.