150 Yıl Sonra, Nihayet CO2'yi Yakıta Dönüştürmeye Doğru Bir Atılım Yaptık

Bir buçuk yıl veya daha uzun bir süredir araştırmacılar, atmosferde dolaşan tüm karbondioksit ile nasıl yararlı bir şeyler yapabileceğini bulmaya çalışıyorlar. Bir sürü şeyimiz var, her nefes verdiğimizde yayıyoruz, fakat yaptığı tek şey atmosferde takılmak, gezegenimizi daha sıcak hale getirmek ve süreçte potansiyel olarak çok hoş olmayan yan etkilere neden olmak.

Bilim adamları olur Gerçekten mi hepsini yakıta dönüştürmenin bir yolunu bulmaya bayılıyorum, ki bu bize sera gazı yayan fosillerin yerine geçerek iki taşı bir taşla öldürür. Ancak, söylenenden daha kolay oldu: Bilim adamları sadece karbondioksitten ne azaltıyorsa onu depolamak için mücadele etmekle kalmayıp, karbon dioksit azalmasının ilk etapta nasıl katalize edilebileceğini bile anlamakta zorlanıyorlar.

Başka bir deyişle, bilim insanları, 19. yüzyılın ortasından bu yana CO2 ile uğraşıyor, farklı malzemelerle karıştırıyor, ısıtıyorlar, vb., Ancak bazen bir reaksiyon elde ediyorlardı (“150 yıl”, 1869’da yapılan bir deney için referanstır. Hangi araştırmacılar CO2'yi formik aside dönüştüren bir koruyucu olarak bir elektkatalizör kullandılar). Ancak araştırmacılar bu potansiyeli uzun zamandır anlamalarına rağmen, bu reaksiyonların neyin gerçekleştiğini gerçekten anlamadılar. Bu, Columbia Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'ndeki araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen yeni bir deney sayesinde, şimdiye dek kontrollü bir şekilde deneylerin yapılmasını imkansız hale getirdi. Makalelerinin bulguları bugün yayınlandı. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.

Columbia Üniversitesi Okul Araştırma Görevlisi yazar yazar Irina Chernyshova, “Bunu, diğer insanların bunu nasıl yaptıklarını, deneme yanılma yoluyla ve CO2 dönüşümünün verimliliğinin malzeme özelliklerine nasıl bağlı olduğunu görmek için farklı malzemelerle oynamaya başladık” gibi yapmaya başladık. Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler, anlatır Ters. “Fakat bu bir ömür alabilir.”

Çığır açan Chernyshova, elektrokimyasal indirgeme işlemi veya CO2'nin daha basit bir moleküle dönüşümünü elektrik enerjisi ekleyerek yapması gerektiğini açıklıyor. Yüzey arttırılmış Raman spektroskopisi kullanılarak, ekip ilk defa karbon dioksitin iki yerine karbon ve oksijen moleküllerinin yüzeyine yapışan tek bir ara madde - karboksilat kullanılarak azaltılabileceğini gözlemledi.

Chernyshova, “150 yıl boyunca insanlar bunun mümkün olduğunu biliyorlardı, ancak 150 yıl boyunca ticarileştiremediler çünkü sistematik olmayan bir şekilde yapıyorlar” dedi. “Tüm malzemeleri mümkün olan tüm kombinasyonlarda tarayamazsınız.”

Artık karbondioksit elektrodedüksiyonunu daha iyi anladıklarına göre, dünya genelindeki araştırmacılar artık yalnızca yenilenebilir enerji alanında değil, aynı zamanda gübreler gibi herhangi bir sayıda yararlı moleküle CO2'yi düşürme hedefiyle kendi araştırmaları için daha iyi kılavuz raylarına sahipler.. Üstelik bu sürecin meşhur “birinci adımı” hakkında daha fazla şey bildiğimiz için deneyler çok daha ucuz ve daha kolay ve umarım takas etkisi ile gerçekleştiriliyor.

Gazetenin ortak yazarı Sathish Ponnurangam, “Bu bilgi ve hesaplama gücü ile” bir basın açıklamasında, “araştırmacılar, farklı katalizörler üzerindeki tepkimeyi daha doğru tahmin edebilecek ve daha fazla sentezlenebilecek en umut verici olanları belirleyebilecek ve test etti.”

Doğrudan güneş ışığı kullanarak CO2'i katalize etme çabalarının yanı sıra, bitkilerden çektiği ilham nedeniyle yapay veya yarı yapay fotosentez olarak bilinen süreç, CO2'yi yakıta veya nefes alan havaya dönüştürme çabaları buhar kazanıyor. Bu ayın başlarında, Birleşik Krallık'taki Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, su moleküllerini hidrojen (yakıt olarak kullanılabilir) ve hidrojenaz olarak adlandırılan alglerde bulunan bir enzimi kullanarak oksijene nasıl daha verimli bir şekilde ayrılacağını buldular.