Nowe badanie: chemicy odkrywają nowatorski sposób na zrównoważoną produkcję paliwa z CO2

WarsawNaukowcy odkryli nową metodę produkcji przyjaznego dla środowiska paliwa poprzez przekształcanie dwutlenku węgla w metanol. Ta technika może przyczynić się do redukcji gazów cieplarnianych oraz dostarczenia lepszego paliwa.

Zespół chemików, będący częścią międzynarodowej współpracy, opublikował swoje odkrycia w czasopiśmie Nature Catalysis. Opracowali metodę wykorzystującą nanorurki węglowe i cząsteczki ftalocyjaniny kobaltu (CoPc). Proces przebiega następująco:

• Cząsteczki CoPc są równomiernie rozmieszczone na nanorurkach węglowych.
• Na powierzchnię nanoszony jest roztwór elektrolitu.
• Przez roztwór przepuszczany jest prąd elektryczny.
• Cząsteczki CoPc przekształcają dwutlenek węgla w metanol.

Naukowcy zastosowali specjalną technikę zwaną spektroskopią wibracyjną, aby obserwować reakcję chemiczną w czasie rzeczywistym. Odkryli, że produkcja metanolu w dużej mierze zależy od warunków otoczenia. Dzięki zmianom w konfiguracji CoPc na nanorurkach węglowych zespół zdołał zwiększyć produkcję metanolu ośmiokrotnie. Jest to istotne, ponieważ metanol ma wysoką zawartość energii i może być używany jako alternatywne paliwo dla różnych pojazdów oraz do wytwarzania energii.

To odkrycie wyjaśnia, jak działają katalizatory na poziomie molekularnym. Robert Baker z Uniwersytetu Stanowego Ohio podkreślił, że zrozumienie reakcji chemicznych jest kluczowe. Pomaga to naukowcom bardziej efektywnie usprawniać ten proces.

Ta metoda wykorzystuje dodatnio naładowane cząstki zwane kationami do zwiększenia produkcji metanolu. Główny autor, Quansong Zhu, wyjaśnił, że te cząstki bezpośrednio oddziałują z cząsteczkami, co sprawia, że proces jest bardziej wydajny.

Zobacz również:

Dzisiaj · 03:39

Tajemnicze wnętrza Urana i Neptuna: nowe odkrycia dotyczące warstw i pól magnetycznych

Postępy w obserwacji reakcji molekularnych w czasie rzeczywistym są niezwykle aktualne. Pilna potrzeba zrównoważonych źródeł energii jest coraz bardziej widoczna. Ta nowa zdolność może pomóc usprawnić inne procesy katalityczne, nie tylko w przypadku metanolu, ale także dla innych cennych produktów.

Poza tym, że metanol produkowany z odnawialnej energii elektrycznej jest opłacalnym paliwem, ma również wiele zastosowań, w tym do celów grzewczych, produkcji energii oraz zaawansowanych badań chemicznych.

Badania te zostały zrealizowane dzięki wsparciu Narodowej Fundacji Nauki oraz Binacjonalnej Fundacji Nauki Stanów Zjednoczonych i Izraela (BSF). W badaniach wzięli udział naukowcy z Uniwersytetu Yale, Uniwersytetu Hebrajskiego oraz Uniwersytetu Binghamton.

Udoskonalenie działania katalizatorów może zrewolucjonizować sposób, w jaki wytwarzamy energię. Z tego powodu naukowcy rozpoczęli nowatorskie projekty. Wciąż są w trakcie prac, a możliwości wykorzystania są liczne.