Zamiana dwutlenku węgla w paliwo w rekordowym tempie. Naukowcy dokonali przełomu

Naukowcy z Uniwersytetu Tohoku w Japonii osiągnęli przełom w walce ze zmianami klimatycznymi, opracowując technologię umożliwiającą rekordowo efektywną konwersję dwutlenku węgla (CO₂) w paliwo. Niedawno opublikowane wyniki badań otwierają nowe możliwości dla zrównoważonej energetyki i redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Niezwykła wydajność konwersji

Zmiany klimatyczne, które mogą spowodować nawet, że z nieba zaczną spadać satelity, są spowodowane przede wszystkim przez nadmiar dwutlenku węgla. Metody na zamianę CO₂ na coś pożytecznego znane są od lat, szkopuł w tym, że proces przemian chemicznych nie był zbyt efektywny. Teraz mamy istotną zmianę. Zespół pod kierownictwem prof. Tomoyuki Abe opracował zaawansowany katalizator na bazie nanostruktur, który przyspiesza proces przekształcania CO₂ w użyteczne związki chemiczne, takie jak metanol czy etanol. Takie rozwiązania doskonale uzupełniają np. technologie wodorowe.

Poniższa grafika z pracy badaczy z Tohoku University pokazuje, jak skutecznie różne katalizatory na bazie porfiryn kobaltowych (CoPc) przekształcają CO₂ w tlenek węgla (CO), który służy jako półprodukt do produkcji paliw. Oś pionowa pokazuje gęstość prądu, czyli jak intensywnie działa katalizator – im wyższa wartość, tym lepiej. Oś pozioma przedstawia sprawność tego procesu: ile z użytego prądu faktycznie posłużyło do uzyskania CO.

Wyniki w prawym górnym rogu grafiki – czyli wysoka gęstość prądu i prawie 100% sprawność – oznaczają wyjątkowo efektywne działanie katalizatora. Prawie cały prąd został wykorzystany na redukcję CO₂ do CO, co jest idealnym scenariuszem.

Takie rezultaty pokazują, że w eksperymentach laboratoryjnych japońskich badaczy osiągnięto niespotykaną dotąd wydajność konwersji, przekraczającą 98%, co stanowi znaczący krok naprzód w porównaniu z dotychczasowymi technologiami. Kluczem do sukcesu było zastosowanie nowatorskiej kombinacji metali przejściowych i precyzyjnie zaprojektowanej struktury katalizatora, która maksymalizuje kontakt cząsteczek CO₂ z powierzchnią reakcyjną.

CO₂ z kłopotliwego odpadu staje się zasobem

Proces, oparty na elektrochemicznej redukcji CO₂, wykorzystuje energię elektryczną – najlepiej pochodzącą z odnawialnych źródeł, takich jak panele słoneczne czy turbiny wiatrowe – do napędzania reakcji. W efekcie CO₂, będący głównym czynnikiem zmian klimatycznych, może być przekształcany w paliwa lub surowce chemiczne, zamiast trafiać do atmosfery. Technologia ma potencjał, by znaleźć zastosowanie w przemyśle chemicznym, energetycznym, a nawet w sektorze transportowym, gdzie metanol mógłby służyć jako alternatywa dla paliw kopalnych.

Badacze z Tohoku podkreślają, że ich technologia jest skalowalna i może być dostosowana do istniejących instalacji przemysłowych, co zwiększa jej szanse na szybkie wdrożenie.
Uniwersytet Tohoku, znany z innowacji w dziedzinie nauk materiałowych i energetyki, współpracuje już z partnerami przemysłowymi, aby przetestować technologię w warunkach rzeczywistych. Kolejnym krokiem będzie budowa pilotażowej instalacji, która zweryfikuje efektywność procesu na większą skalę. Eksperci przewidują, że w ciągu dekady technologia może stać się kluczowym elementem globalnych wysiłków na rzecz neutralności klimatycznej.

Wyniki badań budzą entuzjazm w środowisku naukowym, wskazując na możliwość przekształcenia jednego z największych problemów współczesności – nadmiaru CO₂ – w szansę na zrównoważony rozwój.

Źródło: Opracowanie własne na podstawie materiałów tohoku.ac.jp. Zdjęcie otwierające: Dusan Petkovic / Shutterstock

Część odnośników to linki afiliacyjne lub linki do ofert naszych partnerów. Po kliknięciu możesz zapoznać się z ceną i dostępnością wybranego przez nas produktu – nie ponosisz żadnych kosztów, a jednocześnie wspierasz niezależność zespołu redakcyjnego.

Artykuł Zamiana dwutlenku węgla w paliwo w rekordowym tempie. Naukowcy dokonali przełomu pochodzi z serwisu ANDROID.COM.PL - społeczność entuzjastów technologii.