Οι επιστήμονες δείχνουν πώς να ελέγχουν τον καταλύτη που μετατρέπει ένα αέριο θερμοκηπίου σε καύσιμο ή πρώτη ύλη

Οι επιστήμονες στο Εργαστήριο Ames του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ έχουν επιδείξει έναν τρόπο να ελέγχουν με ακρίβεια τη χημεία που στηρίζει τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε καύσιμα ή χημικά ύλη, ανάλογα με τις μικρές αλλαγές στον καταλύτη. Τα ευρήματα, που αναφέρονται στο περιοδικό Nature Communications, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πιο αποτελεσματικές διαδικασίες για την ανακύκλωση του CO2 σε οικονομικά πολύτιμα προϊόντα.

Η μελέτη επικεντρώνεται σε έναν καταλύτη που βασίζεται σε ένα μέταλλο που ονομάζεται δημητριακό. Όταν ο καταλύτης συνδυάζεται με μια μικρή ποσότητα οξυγόνου και θερμαίνεται παρουσία διοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου, προκαλεί χημική αντίδραση που μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα είτε σε μεθανόλη είτε σε μυρμηκικό οξύ. Η μεθανόλη είναι ένα καύσιμο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κινητήρες εσωτερικής καύσης ή κυψέλες καυσίμου, ενώ το μυρμηκικό οξύ είναι ένα ευπροσάρμοστο χημικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθεί μια ποικιλία άλλων προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των καυσίμων και των πλαστικών.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι θα μπορούσαν να ελέγξουν την αναλογία της μεθανόλης προς το μυρμηκικό οξύ που παράγεται από την αντίδραση ελέγχοντας προσεκτικά την ποσότητα οξυγόνου που υπάρχει στον καταλύτη. Όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο ήταν χαμηλή, η αντίδραση παρήγαγε περισσότερη μεθανόλη. Όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο ήταν υψηλή, η αντίδραση παρήγαγε περισσότερο μυρμηκικό οξύ.

"Ήμασταν σε θέση να επιτύχουμε πολύ υψηλή εκλεκτικότητα είτε για μεθανόλη είτε για το μυρμηκικό οξύ, το οποίο είναι σημαντικό για τις βιομηχανικές εφαρμογές", δήλωσε ο Δρ Wenyu Huang, επιστήμονας στο τμήμα επιστήμης και τεχνολογίας του εργαστηρίου της Ames Laboratory και ο αντίστοιχος συγγραφέας του εγγράφου. "Αυτό ανοίγει τη δυνατότητα χρήσης του CO2 ως βιώσιμης πρώτης ύλης για την παραγωγή καυσίμων και χημικών ουσιών".

Η μελέτη έριξε επίσης φως στον μηχανισμό με τον οποίο τα έργα καταλύτη, τα οποία θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να σχεδιάσουν ακόμη πιο αποτελεσματικούς καταλύτες για μετατροπή CO2.

Η έρευνα αυτή υποστηρίχθηκε από το Γραφείο Επιστημών του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.