Κινέζοι επιστήμονες ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή κυψέλη καυσίμου που λειτουργεί με άνθρακα και θα μπορούσε θεωρητικά να εξαλείψει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα ανοίγοντας τον δρόμο για πιο αποδοτικά και φιλικά στο περιβάλλον εργοστάσια παραγωγής ενέργειας.
Οι συμβατικές μέθοδοι παραγωγής ενέργειας από άνθρακα έχουν υψηλό ανθρακικό αποτύπωμα και παράγουν μεγάλες ποσότητες ρύπων και πολλές χώρες αναζητούν καθαρές και βιώσιμες ενεργειακές λύσεις.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Shenzhen παρουσίασαν αυτό που αποκαλούν κυψέλη καυσίμου άνθρακα μηδενικών εκπομπών (ZC-DCFC). Αντί να καίγεται ο άνθρακας για την παραγωγή ατμού και την κίνηση τουρμπίνας, το σύστημα βασίζεται σε διαφορετική προσέγγιση. Ο άνθρακας πρώτα κονιορτοποιείται, ξηραίνεται και υφίσταται ειδική επεξεργασία πριν εισαχθεί στην άνοδο της κυψέλης. Στην κάθοδο διοχετεύεται οξυγόνο και στη συνέχεια ο άνθρακας υφίσταται ηλεκτροχημική οξείδωση μέσω μιας μεμβράνης οξειδίων.
Κατά τη διαδικασία παράγεται διοξείδιο του άνθρακα αλλά αντί να απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα παγιδεύεται μέσα στο σύστημα και μετατρέπεται σε χρήσιμες χημικές πρώτες ύλες όπως συνθετικό αέριο (syngas). Η απόδοση της κυψέλης μπορεί να φτάσει έως και το 40%, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Energy Reviews». Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι επειδή αποφεύγονται οι απώλειες που σχετίζονται με την καύση και τις θερμικές μηχανές η θεωρητική απόδοση είναι σημαντικά υψηλότερη.
Παλαιότερες προσπάθειες άμεσης μετατροπής άνθρακα σε ενέργεια αντιμετώπιζαν προβλήματα όπως μικρή διάρκεια ζωής και χαμηλή ισχύ. Η νέα τεχνολογία φαίνεται να ξεπερνά αυτά τα εμπόδια καθώς μπορεί να κλιμακωθεί σε μεγαλύτερα συστήματα και παρουσιάζει καλύτερη μετατροπή άνθρακα σε ενέργεια.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να αποτελέσει μια ριζικά νέα λύση για την αξιοποίηση του άνθρακα με σχεδόν μηδενικές εκπομπές, μετατρέποντάς τον από παραδοσιακό ορυκτό καύσιμο σε πιθανή «καθαρή» πηγή ενέργειας. Επιπλέον, προτείνουν ότι στο μέλλον τέτοιες κυψέλες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ακόμη και σε μεγάλα βάθη, όπου βρίσκονται πλέον τα αποθέματα άνθρακα, επιτρέποντας την άμεση μετατροπή του σε ενέργεια χωρίς την ανάγκη εξόρυξης και μεταφοράς.