Japonskí vedci prišli s inovatívnym spôsobom, ktorý by mohol dokázať premeniť nadmerné množstvo CO2 v ovzduší na užitočný organický polymér.
Po amerických a austrálskych vedcoch, ktorí v poslednej dobe dosiahli významné pokroky v technológiách zachytávania a ukladania atmosférického uhlíka sa prihlásili o slovo vedci z Japonska.
Výskumníci z Kjótskej univerzity spolu s kolegami z Tokijskej univerzity a Jiangsu Normal University v Číne vyvinuli nový materiál, ktorý dokáže selektívne zachytávať molekuly oxidu uhličitého (CO2) a efektívne ich prevádzať na užitočné organické materiály.
Tím vedcov opísal výsledky svojho výskumu v časopise Nature Communications. Informoval o tom portál Science Alert.
Novovyvinutá metóda nasáva molekuly CO2 zo vzduchu bez toho, aby pri tom vynaložila veľa energie. Konvertovaný materiál sa môže použiť na výrobu polyuretánu - materiálu so širokou škálou aplikácií vrátane odevov, domácich spotrebičov a obalov.
Základom je pórovitý koordinačný polymér (PCP) pozostávajúci z iónov zinku. Vedci tvrdia, že tieto ióny dokážu selektívne zachytávať molekuly CO2 s 10-krát vyššou účinnosťou ako iné PCP.
Foto: Wikipedia
Navyše je materiál opakovane použiteľný a po 10 reakčných cykloch stále fungoval s maximálnou účinnosťou.
„Úspešne sme navrhli porézny materiál, ktorý má vysokú afinitu k molekulám CO2 a dokáže ich rýchlo a efektívne premeniť na užitočné organické materiály,“ povedal chemik Ken-ichi Otake pre univerzitný web.
Myšlienka sekvestrácie uhlíka už nejaký čas existuje, avšak nízka reaktivita oxidu uhličitého je prekážkou pri jeho zachávaní a uzamykaní bez toho, aby sa pri tom muselo spotrebovať veľa energie.
Najmä tento fakt je v rozpore s potrebou znižovať uhlíkovú stopu ľudstva a doterajšie metódy boli v tomto zmysle kontraproduktívne.
Kľúčom k prekonaniu tejto prekážky by mohli byť práve PCP (známe tiež ako metalicko-organické rámce alebo MOF). Ten, ktorý je načrtnutý v tejto novej štúdii, používa šikovný trik: organický komponent so štruktúrou podobnou vrtuli.
Nový porézny koordinačný polymér má molekulárne štruktúry v tvare vrtule, ktoré umožňujú selektívne zachytávanie CO2. Ilustrácia: Mindy Takamiya
Vedci pomocou RTG štruktúrnej analýzy zistili, že keď sa molekuly CO2 približujú k PCP, jeho molekulárna štruktúra sa otáča a mení usporiadanie, čo umožňuje zachytávanie oxidu uhličitého v materiáli.
PCP v podstate pracuje ako molekulárne sito, ktoré je schopné rozoznať molekuly podľa veľkosti a tvaru. Akonáhle materiál dokončí nasávanie CO2, môže sa znova použiť alebo recyklovať ako organický polymér.
Organické polyméry sa môžu premeniť na polyuretán , ktorý sa používa v odevoch, obaloch, domácich spotrebičoch a mnohých ďalších oblastiach.
Celý obsah článku je prístupný pre predplatiteľov.
Ak máte záujem o predplatné, pokračujte prosím kliknutím na tlačidlo nižšie.
Predplatné obsahuje:
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933)
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326)
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924)
© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.