Etudes sur le CO électrochimique 2 systèmes de conversion qui peuvent être utilisés pour obtenir des produits chimiques utiles par le biais de procédés pétrochimiques conventionnels tout en éliminant le CO 2 , sans polluer l'environnement, sont essentiels pour créer une société neutre en carbone. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés grâce à un certain nombre d'études pertinentes, ils n'ont été jusqu'à présent qu'à l'échelle d'un laboratoire. En réalité, il existe encore de nombreux obstacles à l'application industrielle, tels que la mise à l'échelle et le développement de catalyseurs et d'électrodes appropriés.

L'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST), a annoncé qu'une équipe de recherche du Clean Energy Research Center, dirigé par le Dr Hyung-Suk Oh, Dr Yoon-Jung Hwang, et le Dr Woong-Hui Lee, a développé un catalyseur nano-cuivre en forme d'oursin pour un CO électrochimique à haute efficacité 2 système de conversion qui produit de l'éthylène et de l'éthanol, ainsi qu'un système associé pour la production en série du catalyseur.

Le catalyseur en forme d'oursin développé par l'équipe de recherche du KIST est capable de produire de grandes quantités d'éthylène, une substance à base de pétrole utilisée pour fabriquer divers produits du quotidien, y compris les plastiques, caoutchouc synthétique, et matériaux de construction. Le catalyseur comporte un ensemble d'aiguilles de forme irrégulière et ressemble en apparence à un oursin. Cette conception unique permet une activité catalytique accrue grâce aux pointes d'aiguille pointues. L'utilisation de ce catalyseur a conféré une production sélective d'éthylène plus élevée à une tension inférieure à celle des catalyseurs au cuivre conventionnels, améliorer le rendement en éthylène de plus de 50 %. De plus, la mise en place d'un système de production de masse par empilement de plusieurs couches de CO 2 cellules de conversion confirme le potentiel de commercialisation du catalyseur.

L'équipe de recherche a effectué diverses analyses en temps réel (in-situ/operando) pour observer les propriétés chimiques du catalyseur au cours des réactions. Leurs résultats ont confirmé que l'efficacité de conversion du dioxyde de carbone a augmenté en raison de la teneur plus élevée en hydroxyde de cuivre et en oxyde de cuivre due aux substances alcalines qui avaient été ajoutées au catalyseur de l'équipe. Sur la base de leurs découvertes, il a été identifié que l'augmentation de la proportion d'hydroxyde de cuivre et d'oxyde de cuivre pendant les réactions est la clé pour augmenter l'efficacité de la production d'éthylène, qui a présenté une orientation pour la conception du catalyseur dans les études futures.

Le Dr Hyung-Suk Oh de KIST a déclaré :"Cette étude nous a permis d'améliorer considérablement les performances et l'échelle du CO électrochimique 2 des systèmes de conversion par le développement d'un catalyseur nano-cuivre en forme d'oursin avec des substances alcalines ajoutées pour des applications de conversion de grande surface, qui a également présenté une orientation pour la recherche et le développement futurs. » Il a également mentionné que « les résultats de cette étude devraient apporter une contribution substantielle à la commercialisation d'un système de conversion électrochimique du dioxyde de carbone. »