Táto látka je okrem enzýmov prvým materiálom, ktorý dokáže premieňať oxid uhličitý a vodu do uhlíkových štruktúr, ktoré obsahujú jeden až štyri atómy uhlíka.
Oxid uhličitý je veľkým “strašiakom“ najmä v diskusiách o globálnom otepľovaní. Nie každý sa však zamýšľa nad tým, aký má táto zlúčenina priemyselný a energetický potenciál.
Jednou z možností je jej využitie v poľnohospodárstve. Napríklad švajčiarska spoločnosť Climeworks využíva oxid uhličitý na ohrievanie skleníkov.
Vedci už dávnejšie vedeli, že oxid uhličitý možno pomocou elektrochemických metód zmeniť na metanol, etanol, metán alebo etylén s pomerne vysokou účinnosťou. Avšak výroba týchto látok bola vždy neefektívna a predovšetkým príliš drahá.
Preto sa mnohí výskumníci pokúšali prísť na to, ako tento proces vylepšiť, aby bol zaujímavý pre potenciálnych investorov.
Podľa autorov práce zverejnenej v odbornom časopise Energy and Enviromental Science je účinnosť nového procesu až 99 percent, ide teda o extrémne účinné riešenie.
.png)
Zdroj: Karin Calvinhová / Rutgersova Univerzita v New Brunswicku
Výsledkom procesu premeny oxidu uhličitého (CO2) a vody (H2O), ktorú nový katalyzátor umožňuje, sú predovšetkým dve látky - methylglyoxal (C3) a 2,3-furandiol (C4).
Obe sa dajú využívať ako základný stavebný kameň pre výrobu plastov, lepidiel alebo liečiv. Toxický formaldehyd by mohol byť nahradený metylglyoxalom, ktorý je bezpečnejší.
„Náš objav by mohol viesť k premene oxidu uhličitého na cenné výrobky a suroviny v chemickom a farmaceutickom priemysle," hovorí hlavný autor Charles Dismukes pre Rutgers Today. Profesor Dismukes je expertom na chémiu a biologickú chémiu na Rutgersovej univerzite.
„Náš objav by mohol viesť k premene oxidu uhličitého na užitočné výrobky i čisté materiály v chemickom i farmaceutickom priemysle," uviedol Dismukes.
Doktorandka Karin Calvinhová pre svoj pokus zvolila päť katalyzátorov vyrobených z niklu a fosforu, ktoré sú jednak dostatočne lacné a súčasne ľahko dostupné kdekoľvek na svete. S ich pomocou elektrochemicky prinútila oxid uhličitý a vodu, aby vytvárali najrôznejšie látky na báze uhlíka.
Voľba samotného katalyzátora je nesmierne dôležitá. Práve on totiž určuje, aké množstvo atómov uhlíka sa dá dohromady, aby vytvorili molekuly, či dokonca reťazce molekúl, teda polyméry. Všeobecne platí, že čím dlhší je uhlíkový reťazec, tým je produkt cennejší.
Experiment je nádejný jednak pre lacnú výrobu plastov a súčasne využívanie oxidu uhličitého z atmosféry. Vedci dúfajú, že by to mohlo pomôcť znížiť jeho množstvo v ovzduší.
Foto: Wikipedia.org
Pre výskumníkov je ďalším krokom dozvedieť sa viac o základnej chemickej reakcii, na základe čoho by ju mohli využiť na výrobu iných cenných produktov, ako sú dioly alebo uhľovodíky.
Dioly sa vo veľkej miere používajú v polymérovom priemysle. Uhľovodíky zase možno používať ako obnoviteľné palivá, uvádza portál Science Alert.
Autori výskumu tiež navrhujú, vyrábajú a testujú elektrolyzéry na komerčné využitie. Svoju technológiu si nechali medzinárodne patentovať a tiež založili startup RenewCO2, ktorý by mal tento úspech premeniť na finančný zisk.
© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.