150 év elteltével végül áttörést értünk el a CO2-üzemanyagba történő bekapcsolása felé

Egy vagy fél évig a kutatók megpróbálták kitalálni, hogyan lehet valamit hasznosítani a légkörben lebegő összes szén-dioxiddal. Rengeteg dolgunk van, mi minden alkalommal kilépünk, de mindent megteszünk a légkörben, ami bolygónk melegebbé válik, és számos potenciálisan nagyon kellemetlen mellékhatást okoz a folyamatban.

A tudósok igazán szeretem megtalálni a módját, hogy az egészet tüzelőanyaggá alakítsák, ami feltehetően két madarat ölne meg egy kővel, ha helyettesítenénk az üvegházhatású gázokat kibocsátó fosszíliákat. De ezt már könnyebb mondani, mint a következőket: Nemcsak a tudósok küzdöttek, hogy kitalálják, hogyan tárolják a szén-dioxidból csökkentett mennyiséget, hanem még mindig küzdenek annak megértésében, hogy a szén-dioxid-kibocsátás is először is katalizálható.

Más szavakkal, a tudósok alapvetően a XIX. Század közepe óta a szén-dioxiddal keveredtek, különböző anyagokkal keveredtek, felmelegítették, stb., Csak időnként egy reakciót értek el (a „150 év” egy hivatkozás egy 1869-es kísérletre) a kutatók egy elektrokatalizátort alkalmaztak, hogy a szén-dioxidot konzerválószerré alakítsák át. De míg a kutatók már régóta megértették ezt a potenciált, nem igazán értették, mi történt ezekben a reakciókban. A Columbia Egyetem Műszaki Iskola kutatói által elvégzett új kísérletnek köszönhetően a kísérletek ellenőrzése a mai napig lehetetlenné vált. A tanulmányuk eredményeit ma közzétették A Nemzeti Tudományos Akadémia eljárása.

„Elkezdtük ezt úgy csinálni, ahogyan más emberek ezt teszik, próbálkozással és hibával, és különböző anyagokkal játszanak, hogy lássák, hogy a CO2-konverzió hatékonysága milyen mértékben függ az anyagtulajdonságoktól”, író Irina Chernyshova, a Columbia Egyetem Iskola társkutatója A mérnöki és az alkalmazott tudomány elmondja Inverz. - De ez élethosszig tarthat.

Az áttörésük, Chernyshova elmagyarázza, az elektrokémiai redukció folyamatával, vagy a szén-dioxid egyszerűbb molekulává történő átalakításával kapcsolódik az elektromos energia hozzáadásával. Felszíni fokozott Raman-spektroszkópiával a csapat először tudta megfigyelni, hogy a szén-dioxidot egy, a szén- és oxigénmolekulák felszínéhez kötődő egyetlen közbenső karboxiláttal lehet csökkenteni - kettő helyett.

„Az emberek 150 éve tudják, hogy ez lehetséges, de 150 évig nem tudják kereskedelmi forgalomba hozni, mert nem szisztematikus módon teszik ezt” - mondta Chernyshova. „Az összes anyagot nem lehet az összes lehetséges kombinációban megjeleníteni.”

Most, hogy jobban megértik a szén-dioxid villamosítást, a világ minden táján a kutatóknak sokkal jobb vezetősínük van a saját kutatásukra, nemcsak a megújuló energia területén, hanem azzal a céllal, hogy a CO2-t bármilyen hasznosabb molekulára, például műtrágyára csökkentsék.. És mivel többet tudunk a folyamat közmondásos „első lépéséről”, a kísérletek sokkal olcsóbbak és könnyebben kivitelezhetőek, remélhetőleg egy ütköző hatással.

„Ezzel a tudással és a számítástechnikai erővel” - mondja Sathish Ponnurangam, a papír társszerzője egy sajtóközleményben: „a kutatók pontosabban tudják megjósolni a különböző katalizátorokra adott reakciókat, és meghatározni a legígéretesebbeket, amelyek tovább szintetizálhatók és tesztelt.”

A CO2 közvetlen napsugárzással történő katalizálására irányuló erőfeszítések mellett a mesterséges vagy félig mesterséges fotoszintézisnek köszönhetően a növényekből származó inspiráció miatt a CO2-t tüzelőanyaggá vagy légáteresztő levegővé alakító erőfeszítések gőzzé válnak. A hónap elején az Egyesült Királyságban a Cambridge-i Egyetem kutatói rájöttek, hogyan lehet hatékonyabban megosztani a vízmolekulákat hidrogénre (amely tüzelőanyagként használható) és oxigént használva a hidrogénáz néven ismert algákban.