Revolucionarno rješenje - pretvorba ugljikovog dioksida i vode u proizvode na bazi ugljika

Razvijeni jeftini katalizatori za pretvorbu CO2 u proizvode na bazi ugljika

Istraživači su razvili katalizatore koji ugljikov dioksid – glavni uzrok globalnog zatopljenja, mogu prevesti u plastiku, smole za izradu namještaja i ostale korisne proizvode. Njihov daljnji rad usmjeren je na detaljnije proučavanje same reakcije i razvoj elektrolizera pogodnih za komercijalizaciju.

CO2 kao koristan reaktant

Elektrokatalizatori su prvi sintetizirani materijali koji mogu pretvoriti ugljikov dioksid i vodu u strukture koje sadrže jedan, dva, tri ili četiri ugljikova atoma s učinkovitosti većom od 99 posto. Ovaj proces u prirodi se odvija pomoću bioloških katalizatora – enzima. Dva tako dobivena produkta – metilglioksal (C3) i 2,3-furandiol (C4), mogu se koristiti kao prekursori za plastiku, ljepila i farmaceutike. Toksični formaldehid mogao bi se zamijeniti, za korištenje sigurnijim, metilglioksalom.

Detalji ovog otkrića, temeljenog na kemiji umjetne fotosinteze, objavljeni su u časopisu Energy & Environmental Science.

„Naše otkriće moglo bi dovesti do pretvorbe ugljikovog dioksida u vrijedne proizvode i sirovine za kemijsku i farmaceutsku industriju“, navodi jedan od autora Charles Dismukes, profesor sa Zavoda za kemiju i kemijsku biologiju i Zavoda za biokemiju i mikrobiologiju Sveučilišta Rutgers u New Brunswicku te također glavni istraživač Rutgersovog Waksman instituta za mikrobiologiju.

Znanstvenici su već ranije dokazali da se ugljikov dioksid može elektrokemijski prevesti u metanol, etanol, metan i etilen s relativno visokim prinosima. No, prema glavnoj autorici i doktorandici kemije na Sveučilišta Rutgers Karin Calvinho, takva proizvodnja je neučinkovita i preskupa da bi bila komercijalno izvediva.

Kako se ugljikov dioksid može elektrokemijski pretvoriti u vrijedne polimere i prekursore lijekova / Izvor: Karin Calvinho/Rutgers University-New Brunswick

Jeftino, učinkovito i ekološki prihvatljivo!

Calvinho navodi kako korištenjem pet katalizatora od nikla i fosfora, koji su među jeftinijim i dostupnijim elementima, istraživači elektrokemijskim putem ugljikov dioksid i vodu mogu prevesti u široki raspon proizvoda na bazi ugljika.

Izbor katalizatora i ostalih uvjeta određuje broj povezanih ugljikovih atoma koji mogu činiti molekule ili čak stvarati dulje polimerne lance. Općenito, što je lanac ugljikovih atoma dulji, to je proizvod kvalitetniji.

Sljedeći korak je naučiti više o samoj temeljnoj kemijskoj reakciji, tako da se ovaj proces može koristiti i u proizvodnji drugih vrjednijih produkata kao što su dioli, koji se široko koriste u industriji polimera, ili ugljikovodici koji se mogu koristiti kao obnovljiva goriva. Istraživači sada projektiraju, grade i ispituju elektrolizere za komercijalnu upotrebu.

Također, istraživači su na temelju svog dosadašnjeg rada zaradili patente za razvijene elektrokatalizatore i osnovali razvojnu tvrtku RenewCO2.

Barbara Kalebić | Ekovjesnik

 

VEZANE VIJESTI

Slijeganje tla u Nizozemskoj veće od očekivanog

Iako se već dugo sumnja kako se tlo u Nizozemskoj spušta, tek sada su objavljena prva mjerenja provedena na nacionalnoj razini koja to i dokazuju. Slijeganje tla je nažalost znatno veće od očekivanog, osobito u zapadnom dijelu zemlje.

Mikroorganizmi tla ubrzavaju globalno zatopljenje

U jednoj žličici tla ima više mikroba nego što ima ljudi na Zemlji. Tlo sadrži mnoštvo mikroorganizama odgovornih za većinu bioloških transformacija i razvoj hranjivih tvari koje olakšavaju stvaranje biljnih zajednica. No, novo istraživanje pokazalo je da mikroorganizmi djeluju na ubrzanje fenomena globalnog zatopljenja te da, zahvaljujući njima, ugljik pohranjen u tlu ubrzano ulazi u atmosferu.

Šume – najmoćniji i najučinkovitiji sustav pohrane ugljika na Zemlji

Svakodnevno svjedočimo posljedicama klimatskih promjena i povećanim emisijama stakleničkih plinova nastalih uslijed korištenja teških fosilnih goriva. No, rješenje za smanjenje glavnog stakleničkog plina – ugljikovog dioksida, nije u primjeni skupih tehnoloških rješenja, već onih prirodnih.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER