Zielona energia z gazów cieplarnianych: czy to możliwe?
Uniwersytet McGillInspirując się procesem fotosyntezy, naukowcy opracowali technologię pozwalającą na wykorzystanie energii słonecznej do przekształcania dwutlenku węgla i metanu – dwóch głównych gazów cieplarnianych – w wartościowe substancje chemiczne, które mogą znaleźć zastosowanie w produkcji paliw.
Naukowcy z McGill University opracowali nowatorski proces znany jako foto-driven oxygen-atom-grafting, który wykorzystuje złoto, pallad i azotek galu jako katalizator do chemicznego przekształcania dwutlenku węgla i metanu w tlenek węgla i zielony metanol pod wpływem światła słonecznego.
– Wyobraź sobie świat, w którym spaliny z twojego samochodu lub emisje z fabryki mogłyby zostać przekształcone, z pomocą światła słonecznego, w czyste paliwo do pojazdów, budulec do codziennych tworzyw sztucznych i energię przechowywaną w bateriach – powiedział współautor Hui Su z Wydziału Chemii McGill. – Właśnie taką transformację umożliwia ten nowy proces chemiczny.
Chociaż procesy te zostały dokładnie omówione w artykule, zasadniczo metoda ta uruchamia reakcję łańcuchową, w której atom tlenu odłącza się od dwutlenku węgla i wskakuje na cząsteczkę metanu, przekształcając ją w zielony metanol. Chociaż nadal ma swoje wady - takie jak wysoka łatwopalność i praktyczność, wymagająca większych zbiorników paliwa - ten rodzaj odnawialnego metanolu wytwarza od 60 do 95% mniej emisji CO2 niż konwencjonalne paliwa. Jest również skalowalny, można go dostosować do metod produkcji wychwytywania dwutlenku węgla i nie opiera się na paliwach kopalnych.
Tlenek węgla (CO) jest również wytwarzany jako produkt uboczny i choć jest znany jako cichy zabójca ze względu na swoje trujące i bezwonne właściwości, jest również przedmiotem badań medycznych i tego, jak może pomóc w stanach zapalnych oraz w leczeniu ostrego uszkodzenia płuc, sepsy i przeszczepów narządów.
– Wykorzystując obfitą energię słoneczną, możemy zasadniczo poddać recyklingowi dwa gazy cieplarniane w użyteczne produkty – powiedział główny autor Chao-Jun Li, profesor na Wydziale Chemii i Canada Research Chair in Green/Organic Chemistry. – Proces ten działa w temperaturze pokojowej i nie wymaga wysokiej temperatury ani agresywnych chemikaliów stosowanych w innych reakcjach chemicznych.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
W sposób, w jaki rośliny przekształcają CO2 i H2O w energię i tlen, przy pomocy światła słonecznego, ta nowatorska metoda w pewnym sensie robi to podobnie, z obfitymi i łatwo dostępnymi zasobami. Produkty, które katalizują CO2 i metan, nie są tanie, jednak są odporne na ciągłe fotoelektryczne szczepienie atomów tlenu, które napędza tę reakcję chemiczną.
– Ta innowacja oferuje obiecującą ścieżkę w kierunku celu Kanady, jakim jest zerowa emisja netto do 2050 r. i zamienia wyzwanie środowiskowe w szansę na bardziej zrównoważoną przyszłość – powiedział współautor Jing-Tan Han, doktorant na Wydziale Chemii.
Źródło: Uniwersytet McGill
