https://frosthead.com

Може ли нови наноматериали смањити стакленичке гасове?

Већина метода борбе против климатских промена односи се на смањење емисије гасова са ефектом стаклене баште: проналазак чистијих електрана, инжењеринг зеленијих аутомобила. Затим, ту је камп истраживача који се фокусира на извлачење гасова из атмосфере након што су већ ослобођени.

Такозвано „хватање угљен-диоксида“ било је контроверзно, често се одбацује као непрактично или неадекватно. Ипак, како су се глобални напори за смањење емисије показали тешким и понекад разочаравајућим, приступ постаје све примамљивији.

Нови проналазак научника са Калифорнијског универзитета у Берклију, нуди ново прихватање закупљања угљеника. Истраживачи су створили наноматеријал који уништава угљен диоксид цепећи га на кисеоник и угљен моноксид.

Научници су дуго покушали да се реше угљендиоксида цепањем његовог молекула. Ови покушаји цепања могу бити енергетски интензивни, што поражава сврху заштите животне средине. Тако су истраживачи користили разне катализаторе да убрзају реакцију, смањујући количину електричне енергије потребне за поделу молекула. Многи научници су се фокусирали на порфирине, органске молекуле у облику прстена, како би се те реакције и десиле. Иако порфирини могу имати различите атоме у својим центрима, они који се користе у ту сврху су порфирини кобалта, који су посебно каталитички активни. Када се ови порфирини додају у раствор са две електроде, електролитом и неким раствореним угљен-диоксидом, порфирини се привлаче у електролит. Због тога се електрони пребацују у угљен диоксид, раздвајајући га на угљен моноксид и кисеоник. Али овај приступ није савршен. Порфирини се сакупљају и временом губе ефикасност, а решења коришћена да се процес догоди сами су еколошки упитни.

Чини се да су истраживачи из Берклија пронашли нови начин да се то ријеше тако што су створили порозан наноматеријал који повезује порфирине заједно у мрежасту супстанцу. То се назива ковалентним органским оквиром (ЦОФ). Угљендиоксид продире кроз ЦОФ, раздвајајући се на угљен моноксид и кисеоник са врло мало додате енергије. Делује око 60 пута ефикасније од цепања угљен-диоксида употребом слободно лебдећих порфирина. Истраживање је објављено у часопису Сциенце .

Увећана слика ЦОФ (наука) Увећана слика ЦОФ (наука)

Па шта се може учинити са кисеоником и угљен-моноксидом створеним процесом?

„Угљен-моноксид је важан јер је то једна од сировина хемијске индустрије која производи горива на бази угљен-моноксида“, каже Цхристиан Диерцкс, један од водећих истраживача студије. „Идеја је у основи да се користи угљен диоксид који је отпад и претворимо у гориво.“

У будућности би фабрике могле користити листове ових наноматеријала око подручја за производњу угљен-диоксида, попут димних залогаја, претварајући их директно у угљен-моноксид за гориво. Али ово је дуг пут низ пут.

"Ако заиста желите да се нешто слично смањењу угљен-диоксида догоди у великом обиму, мислим да су вам увек потребни подстицаји владе, " каже Диерцкс, „јер индустрији увек треба много времена да покупи нове идеје попут ове."

До сада је лабораторија производила материјал у малим количинама, по 30 милиграма одједном. За производњу је потребно више дана, тако да ће процес требати постати ефикаснији да би се могао спровести на индустријском нивоу. Следећи корак истраживача је да размотре начине ефикасније трансформације угљен-моноксида у гориво.

Може ли нови наноматериали смањити стакленичке гасове?