Des chercheurs de l'Institut de génie chimique de l'Université fédérale de l'Oural et de l'Institut d'électrochimie à haute température (branche de l'Oural de l'Académie des sciences de Russie ont développé de nouvelles cellules électrochimiques pour l'électrolyse de l'eau en présence de dioxyde de carbone. Les résultats ont été publiés dans les Journal de la chimie des matériaux A .

"Une nouvelle cellule d'électrolyse à oxyde solide basée sur la haute performance et le CO 2 -matériaux tolérants, un électrolyte conducteur de protons et une électrode à oxygène ont été fabriqués et testés avec succès, " dit l'article. " Des caractéristiques inhabituelles conduisant à une amélioration accrue ont été observées pour cette cellule lorsque l'atmosphère réductrice a été enrichie en CO 2 ."

Les auteurs ont également proposé un mécanisme possible par lequel ce comportement peut être expliqué. Les résultats de l'étude montrent que les cellules fonctionnent mieux dans des conditions "dures", avec une concentration accrue de CO 2 .

Si l'électrolyse se produit en présence de dioxyde de carbone, certains des électrons sont utilisés pour la récupération de la substance. Ensuite, le résultat de l'électrolyse est ce qu'on appelle le gaz de synthèse, un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone. Le gaz de synthèse est quelque chose comme un carburant semi-fini. Ça peut, par exemple, être encore convertis en hydrocarbures liquides. L'obtention de gaz de synthèse par électrolyse de l'eau est un procédé prometteur qui permet de se débarrasser du dioxyde de carbone et de produire du carburant. Les scientifiques développent maintenant des cellules similaires qui pourraient fonctionner à partir de l'énergie solaire, rendre le processus deux fois plus respectueux de l'environnement.

Le but de l'étude menée par les chimistes de l'UrFU et de l'UB RAS était de choisir le meilleur électrolyte solide pour les cellules. Ce matériau doit fournir une bonne conductivité protonique et être stable dans une atmosphère de CO 2 à une température de 700°C. À la suite de l'étude, les auteurs ont obtenu un matériau avec une conductivité plus élevée fournie par le fait que moins de protons étaient "collés" aux frontières des grains (cristaux individuels dans le matériau polycristallin), améliorant ainsi le fonctionnement des cellules finales. La stabilité était également élevée :en 10 heures de fonctionnement, les cellules ont perdu aussi peu que 0,7 pour cent de leur efficacité. Cependant, à usage industriel, ce paramètre doit encore être amélioré.

De plus, les cellules ont démontré des performances encore meilleures dans des conditions "plus dures", lorsque l'atmosphère s'est encore enrichie en dioxyde de carbone. L'excès de CO 2 inhibé certains processus indésirables, ce qui a permis d'obtenir une résistance et une densité de courant optimales, C'est, meilleure efficacité cellulaire.