В публикациях на ресурсе нашего сайта регулярно освещаются свойства углеродных нанотрубок, которые представляют собой сверхпрочные материалы с очень уникальной электропроводностью, которая значительно превосходит показатели меди. Стоит отметить, что данные структуры уже долгое время рассматриваются как весьма перспективная альтернатива для производства самой разной высокотехнологичной электроники следующего поколения, солнечных панелей и аккумуляторных батарей. Однако широкое практическое применение нанотрубок во всех указанных сферах сдерживается высокой стоимостью их изготовления: углеродные нанотрубки «эконом-класса» с большим диаметром и менее выраженными характеристиками могут стоить от 100 до 200 долларов за килограмм.

Высококачественные же одностенные нанотрубки, имеющие минимально возможный диаметр и обладающие самыми удивительными свойствами, обойдутся потенциальному покупателю не дешевле чем 100 тысяч долларов за килограмм.

Ситуация со всем этим может кардинально измениться, благодаря работе исследователей из университета Вандербилта. Они разработали весьма эффективный метод превращения атмосферного углекислого газа в углеродные нанотрубки. Согласно имеющейся информации, получаемые таким способом нанотрубки всегда имеют всего одну стенку, минимальный диаметр и самый богатый набор физических, химических и электрических параметров.

К сожалению, детали нового процесса производства нанотрубок держатся сейчас в строжайшей тайне, единственное что известно, это то, что процесс имеет электрохимическую природу. Практической реализацией новой технологии занимается сейчас специально организованная для этого компания под названием SkyNano LLC, которая уже начала реализацию первых партий нанотрубок по стоимости, гораздо меньшей их стоимости на современном рынке.

Более того, что новая технология позволяет производить недорогие углеродные нанотрубки, она может рассматриваться в качестве экономически целесообразного метода очистки атмосферы Земли от углекислого газа и технологии производства технических синтетических алмазов в промышленных количествах.

Для любознательных

На сегодняшний день технология производства углеродных нанотрубок из атмосферного углекислого газа (CO₂) активно разрабатывается как в мире, так и в России, но коммерческие проекты пока находятся на стадии внедрения. Вот кто именно занимается этой перспективной технологией:

В мире:

1. C2CNT (Calera Corporation / Carbon to Carbon Technologies) — канадско-американская компания, базирующаяся в Калгари, является одним из мировых лидеров в этой области.

   • Разработала технологию электролиза CO₂ в расплавленных солях, которая позволяет превращать углекислый газ в углеродные нанотрубки.
   • Процесс основан на патентах профессора Стюарта Лихта (George Washington University).
   • Уже проводятся пилотные испытания, в том числе на электростанции Shepard Energy Centre в Калгари.
   • Capital Power, канадская энергетическая компания, планирует построить первое в мире промышленное производство нанотрубок на своей электростанции Genesee в Альберте, используя эту технологию.
   • Цель — производство до 7500 тонн нанотрубок в год с утилизацией десятков тысяч тонн CO₂.
2. OtherLab (США) — стартап, участвующий в XPRIZE по улавливанию углерода, также разрабатывает методы превращения CO₂ в углеродные наноматериалы.

3. Korean Institute of Science and Technology (KIST) и Nanyang Technological University (Сингапур) — ведут научные исследования по катализу CO₂ в нанотрубки с использованием нанокатализаторов.

В России:

1. OCSiAl (ОЦСиАл) — крупнейший в мире производитель одностенных углеродных нанотрубок, базируется в Новосибирске (Академгородок).

   • Основной метод — синтез в газовой фазе из углеводородных газов, а не из CO₂.
   • Однако компания активно инвестирует в экологическую безопасность и изучает альтернативные источники углерода.
   • Уже в 2020 году OCSiAl обновила регистрацию REACH в ЕС, что позволяет поставлять до 100 тонн нанотрубок TUBALL™ в год в страны Европы.
   • Доля компании в мировом производстве одностенных нанотрубок — свыше 90%.
   • Исследования показали, что TUBALL™ не токсичны для кожи, клеток и водной среды.

2. «Плазмохимические технологии» (ПХТ) — новосибирская компания, связанная с OCSiAl.

   • В 2020 году запустила вторую установку Graphetron 50, производительностью 50 тонн в год.
   • Совместно с академиком Михаилом Предтеченским разработала собственную технологию синтеза.
   • Пока не использует CO₂ напрямую, но ведёт фундаментальные исследования в области «зелёного» углерода.

3. Научные центры:

   • НИИ РИНКЦЭ (Москва) — проводит анализ рынка и перспектив применения нанотрубок, включая экологические аспекты.
   • Академический университет им. Ж.И. Алферова (Санкт-Петербург) — участвует в конференциях по наноуглероду, изучает применение нанотрубок в энергетике и электронике.
   • НИЦ «Курчатовский институт» и МГУ — ведут фундаментальные исследования по катализу CO₂ и синтезу наноуглерода.

Будущее: может ли Россия перейти на CO₂-синтез?

Хотя прямое производство нанотрубок из CO₂ пока не коммерциализировано в России, потенциал огромен:

• Россия активно развивает технологии улавливания углерода (CCUS).
• Есть научная база и промышленные мощности.
• Возможна импортозамещающая кооперация между энергетиками (например, «Газпром», «Россети») и нанотехнологическими компан

• В мире лидером в производстве нанотрубок из CO₂ является C2CNT (Канада/США).
• В России основной производитель — OCSiAl, но пока использует традиционные методы.
• Технология прямого синтеза из CO₂ в РФ находится на стадии исследований, но при поддержке государства и бизнеса может быть внедрена в ближайшие 5–7 лет.