Slnečné svetlo mení CO2 a metán na cenné plyny pre palivá a priemysel
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 19. 9. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Po vzore rastlín vedci použili schému fotosyntézy na využitie sily slnečného svetla a premenu dvoch najničivejších skleníkových plynov na užitočné a cenené chemické látky, ktoré sa potom môžu použiť na výrobu palív a môžu zohrávať dôležitú úlohu v priemyselnej výrobe.
Výskumníci z McGillovej univerzity vyvinuli nový proces známy ako foto-riadené štepenie kyslíkových atómov, ktorý využíva zlato, paládium a nitrid gália ako katalyzátor na chemickú premenu oxidu uhličitého a metánu na oxid uhoľnatý a zelený metanol po vystavení slnečnému žiareniu.
„Predstavte si svet, v ktorom by sa výfukové plyny z vášho auta alebo emisie z továrne mohli pomocou slnečného svetla premeniť na čisté palivo pre vozidlá, stavebné kamene pre plasty každodennej spotreby a energiu uskladnenú v batériách,“ povedal Hui Su, prvý spoluautor štúdie z Katedry chémie na McGillovej univerzite. „Presne takýto druh transformácie umožňuje tento nový chemický proces.“
V jednoduchosti povedané, táto metóda v podstate spúšťa reťazovú reakciu, pri ktorej sa atóm kyslíka oddeľuje od oxidu uhličitého a naskakuje na molekulu metánu, čím sa mení na zelený metanol. Tento typ obnoviteľného metanolu má síce stále svoje nevýhody, napríklad vysokú horľavosť a praktickosť, ktorá si vyžaduje väčšie palivové nádrže, ale produkuje o 60 - 95 % menej emisií CO2 ako bežné palivá. Je tiež škálovateľný, prispôsobiteľný metódam výroby zachytávajúcim uhlík a nie je závislý od fosílnych palív.
Ako vedľajší produkt vzniká aj oxid uhoľnatý (CO), ktorý je síce známy ako tichý zabijak, pretože je jedovatý a bez zápachu, ale zároveň je predmetom lekárskeho výskumu a jeho využitie by mohlo pomôcť pri zápaloch a pri liečbe akútneho poškodenia pľúc, sepsy a transplantácii orgánov.
„Využitím bohatej slnečnej energie môžeme v podstate recyklovať dva skleníkové plyny na užitočné produkty,“ povedal Chao-Jun Li, hlavný autor štúdie a profesor na Katedre chémie na McGillovej univerzite a kanadský výskumný pracovník v oblasti zelenej / organickej chémie. „Tento proces funguje pri izbovej teplote a nevyžaduje si vysoké teplo ani drsné chemikálie, ktoré sa používajú pri iných chemických reakciách.“
Podobne ako rastliny premieňajú CO2 a H2O na energiu a kyslík pomocou slnečného žiarenia, aj táto nová metóda je v istom zmysle podobná a využíva dostatok ľahko dostupných zdrojov. Produkty, ktoré katalyzujú CO2 a metán, nie sú lacné, sú však robustné pre prebiehajúce foto-riadené štepenie atómov kyslíka, ktoré poháňa túto chemickú reakciu.
„Táto inovácia ponúka sľubnú cestu k dosiahnutiu kanadského cieľa čistých nulových emisií do roku 2050 a mení environmentálnu výzvu na príležitosť pre udržateľnejšiu budúcnosť,“ uviedol Jing-Tan Han, prvý spoluautor štúdie a doktorand na Katedre chémie na McGillovej univerzite.
Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Nature Communications.
