Το ηλιακό φως μπορεί να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο σε καθαρά καύσιμα!

Παίρνοντας παράδειγμα από τα φυτά, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα σχέδιο φωτοσύνθεσης για να αξιοποιήσουν τη δύναμη του ηλιακού φωτός και να μετατρέψουν δύο από τα πιο καταστροφικά αέρια του θερμοκηπίου σε χρήσιμες, πολύτιμες χημικές ουσίες που μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή καυσίμων και να διαδραματίσουν ζωτικό ρόλο στη μεταποίηση.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο McGill ανέπτυξαν μια νέα διαδικασία γνωστή ως φωτο-οδηγούμενη εμβάπτιση ατόμων οξυγόνου, η οποία χρησιμοποιεί χρυσό, παλλάδιο και νιτρίδιο γαλλίου ως καταλύτη για τη χημική μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα και του μεθανίου σε μονοξείδιο του άνθρακα και πράσινη μεθανόλη όταν εκτίθενται στο ηλιακό φως.

«Φανταστείτε έναν κόσμο όπου τα καυσαέρια του αυτοκινήτου σας ή οι εκπομπές από ένα εργοστάσιο θα μπορούσαν να μετατραπούν, με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός, σε καθαρό καύσιμο για τα οχήματα, σε δομικά στοιχεία για τα καθημερινά πλαστικά και σε ενέργεια που αποθηκεύεται σε μπαταρίες», δήλωσε ο συν-πρώτος συγγραφέας Hui Su, από το Τμήμα Χημείας του McGill. «Αυτό ακριβώς το είδος μετασχηματισμού επιτρέπει αυτή η νέα χημική διαδικασία».

Αν και οι διεργασίες εξετάζονται διεξοδικά στην εργασία, ουσιαστικά η μέθοδος πυροδοτεί μια αλυσιδωτή αντίδραση που βλέπει ένα άτομο οξυγόνου να αποσπάται από το διοξείδιο του άνθρακα και να μεταπηδά σε ένα μόριο μεθανίου, μετατρέποντάς το σε πράσινη μεθανόλη. Παρόλο που εξακολουθεί να έχει τα μειονεκτήματά της – όπως η υψηλή αναφλεξιμότητα και η πρακτικότητα, που απαιτεί μεγαλύτερα μεγέθη δεξαμενών καυσίμων – αυτός ο τύπος ανανεώσιμης μεθανόλης παράγει 60-95% λιγότερες εκπομπές CO2 από τα συμβατικά καύσιμα. Είναι επίσης επεκτάσιμη, προσαρμόσιμη σε μεθόδους παραγωγής με δέσμευση του άνθρακα και δεν βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα.

Το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) παράγεται επίσης ως παραπροϊόν, και ενώ είναι γνωστό ως ο σιωπηλός δολοφόνος λόγω των δηλητηριωδών και άοσμων ιδιοτήτων του, είναι επίσης στο επίκεντρο της ιατρικής έρευνας και του πώς θα μπορούσε να βοηθήσει με τη φλεγμονή και στη θεραπεία της οξείας πνευμονικής βλάβης, της σήψης και των μεταμοσχεύσεων οργάνων.

«Αξιοποιώντας την άφθονη ενέργεια του ήλιου, μπορούμε ουσιαστικά να ανακυκλώσουμε δύο αέρια του θερμοκηπίου σε χρήσιμα προϊόντα», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Chao-Jun Li, καθηγητής στο Τμήμα Χημείας και κάτοχος της ερευνητικής έδρας του Καναδά στην Πράσινη/Οργανική Χημεία. «Η διαδικασία λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου και δεν απαιτεί την υψηλή θερμότητα ή τις σκληρές χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε άλλες χημικές αντιδράσεις».

Με τον τρόπο που τα φυτά μετατρέπουν το CO2 (διοξείδιο του άνθρακα) και το H2O (νερό) σε ενέργεια και οξυγόνο, με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός, αυτή η νέα μέθοδος κατά κάποιον τρόπο κάνει κάτι παρόμοιο, με άφθονους και άμεσα διαθέσιμους πόρους. Τα προϊόντα που καταλύουν το CO2 και το μεθάνιο δεν είναι φτηνά, ωστόσο, είναι ανθεκτικά για τη συνεχή φωτο-οδηγούμενη εμβάπτιση ατόμων οξυγόνου που κινεί αυτή τη χημική αντίδραση.

[via]