Většina metod boje proti změně klimatu se týká snižování emisí skleníkových plynů: vynalézání čistších elektráren, ekologičtější automobily. Pak je tu tábor vědců, kteří se zaměřují na čerpání plynů z atmosféry, jakmile jsou již propuštěni.
Takzvaný „zachytávání oxidu uhličitého“ byl kontroverzní, často byl odmítnut jako nepraktický nebo nedostatečný. Přestože se globální úsilí o snižování emisí ukázalo obtížné a někdy zklamáním, zdá se tento přístup stále svůdnější.
Nový vynález od vědců z University of California v Berkeley nabízí nový způsob zachycování uhlíku. Vědci vytvořili nanomateriál, který ničí oxid uhličitý jeho rozdělením na kyslík a oxid uhelnatý.
Vědci se dlouho snažili zbavit oxidu uhličitého rozštěpením jeho molekuly. Tyto pokusy o rozdělení mohou být energeticky náročné, což zničí environmentální účel. Proto výzkumníci používali různé katalyzátory k urychlení reakce, čímž se snížilo množství elektřiny potřebné k rozdělení molekul. Mnoho vědců se zaměřilo na porfyriny, organické molekuly ve tvaru kruhu, aby tyto reakce proběhly. Ačkoli porfyriny mohou mít ve svých centrech různé atomy, jsou pro tento účel použity porfyriny kobaltu, které jsou zvláště katalyticky aktivní. Když se tyto porfyriny přidají do roztoku se dvěma elektrodami, elektrolytem a některým rozpuštěným oxidem uhličitým, porfyriny se přitahují k elektrolytu. To způsobí, že se elektrony přesunou na oxid uhličitý a rozdělí je na oxid uhelnatý a kyslík. Tento přístup však nebyl dokonalý. Porfyriny se shlukují dohromady a v průběhu času ztrácejí efektivitu a řešení použitá k uskutečnění procesu jsou sama o sobě otázkami životního prostředí.
Zdá se, že vědci v Berkeley našli nový způsob, jak se s tím vypořádat vytvořením porézních nanomateriálů, které spojují porfyriny dohromady do látky podobné okům. Tomu se říká kovalentní organický rámec (COF). Oxid uhličitý prochází COF a dělí se na oxid uhelnatý a kyslík s velmi malou přidanou energií. Funguje asi 60krát účinněji než rozdělení oxidu uhličitého pomocí volně plovoucích porfyrinů. Výzkum byl publikován v časopise Science .
Zvětšený obrázek COF (Science) Co tedy lze udělat s kyslíkem a oxidem uhelnatým vytvořeným procesem?
"Oxid uhelnatý je důležitý, protože je to jedna ze surovin chemického průmyslu, která vyrábí paliva na bázi oxidu uhelnatého, " říká Christian Diercks, jeden z hlavních výzkumných pracovníků této studie. "Cílem je v zásadě použít oxid uhličitý, což je odpad, a proměnit jej v palivo."
V budoucnu by továrny mohly používat listy těchto nanomateriálů v oblastech produkujících oxid uhličitý, jako jsou komíny, a přeměňovat je přímo na oxid uhelnatý jako palivo. Ale to je dlouhá cesta po silnici.
„Pokud opravdu chcete, aby se něco podobného snížilo na kysličník uhličitý, myslím, že budete vždy potřebovat vládní pobídky, “ říká Diercks, „protože tomu, aby se podařilo získat nové nápady, jako je tento, vždy trvá dlouhou dobu.“
Zatím laboratoř vyrobila materiál pouze v malém množství, 30 miligramů najednou. Výroba trvá několik dní, takže bude nutné, aby byl proces implementován na průmyslové úrovni efektivnější. Dalším krokem vědců je prozkoumat způsoby, jak účinněji přeměnit oxid uhelnatý na palivo.
