Proces chemiczny opracowany przez zespół McGilla może przyspieszyć postęp w kierunku neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla.
Naukowcy z Uniwersytetu McGill opracowali metodę przekształcania dwóch najbardziej szkodliwych gazów cieplarnianych w cenne substancje chemiczne przy użyciu światła słonecznego. Ten przełom mógłby zarówno zaradzić zmianom klimatycznym, jak i zapewnić zrównoważoną alternatywę dla wytwarzania niektórych produktów przemysłowych.
„Wyobraźcie sobie świat, w którym spaliny z samochodu lub emisje z fabryki można za pomocą światła słonecznego przekształcić w czyste paliwo do pojazdów, elementy konstrukcyjne tworzyw sztucznych stosowanych na co dzień oraz energię magazynowaną w akumulatorach” – powiedział współautor Hui Su, stażysta podoktorski na Wydziale Chemii McGilla. „Właśnie taki rodzaj transformacji umożliwia ten nowy proces chemiczny”.
Nowy proces chemiczny zespołu badawczego wykorzystujący światło przekształca metan i dwutlenek węgla w ekologiczny metanol i tlenek węgla w jednej reakcji. Obydwa produkty są wysoko cenione w sektorze chemicznym i energetycznym – stwierdzili naukowcy.
Zwrócenie się do natury w celu uzyskania zrównoważonego rozwiązania
Wyniki opublikowane w Komunikacja przyrodniczaopisują nowatorski mechanizm zakorzeniony w planie natury, podobny do sposobu fotosynteza umożliwia roślinom przekształcanie dwutlenku węgla i wody w glukozę i tlen przy użyciu światła słonecznego.
W tym procesie chemicznym unikalna mieszanka złota, palladu i azotku galu działa jak katalizator. Pod wpływem światła słonecznego substancja wyzwala reakcję: tlen atom z dwutlenku węgla przyłącza się do cząsteczki metanu, tworząc zielony metanol. Jako produkt uboczny powstaje tlenek węgla.
„Wykorzystując obfitą energię słoneczną, możemy zasadniczo przetworzyć dwa gazy cieplarniane w przydatne produkty. Proces przebiega w temperaturze pokojowej i nie wymaga wysokiej temperatury ani ostrych środków chemicznych stosowanych w innych reakcjach chemicznych” – powiedział główny autor Chao-Jun Li, wybitny profesor Jamesa McGilla na Wydziale Chemii McGill i kanadyjski przewodniczący badań w Green/ Chemia organiczna.
„Ta innowacja stanowi obiecującą drogę do osiągnięcia przez Kanadę celu zerowej emisji netto do 2050 r. i zamienia wyzwanie środowiskowe w szansę na bardziej zrównoważoną przyszłość” – powiedział współautor Jing-Tan Han, doktorant na Wydziale Chemii McGill .
Odniesienie: „Fotosynteza CH3OH poprzez przeszczep atomów tlenu z CO2 do CH4 włączona przez AuPd/GaN” autorstwa Hui Su, Jing-Tan Han, Botong Miao, Mahdi Salehi i Chao-Jun Li, 31 lipca 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-50801-3
Badanie zostało wsparte przez Kanadyjską Radę ds. Nauk Przyrodniczych i Inżynierii, program Kanadyjskiej Katedry ds. Badań, Fonds de Recherche du Québec Nature et Technologies, Kanadyjską Fundację na rzecz Innowacji, fundusz MSSI Uniwersytetu McGill, firmy Axelys i Catalum Technologies.
