Većina metoda borbe protiv klimatskih promjena odnosi se na smanjenje emisije stakleničkih plinova: pronalazak čistijih elektrana, inženjering ekoloških vozila. Zatim, tu je kamp istraživača koji se fokusira na izvlačenje plinova iz atmosfere nakon što su već oslobođeni.
Takozvano „hvatanje ugljičnog dioksida“ bilo je kontroverzno, često se odbacuje kao nepraktično ili neprimjereno. No kako su se globalni napori za smanjenje emisija pokazali teškim i ponekad razočaravajućim, pristup postaje sve primamljiviji.
Novi izum znanstvenika sa Sveučilišta u Berkeleyu u Kaliforniji nudi novi značaj prihvata ugljika. Istraživači su stvorili nanomaterijal koji uništava ugljični dioksid dijeleći ga na kisik i ugljični monoksid.
Znanstvenici se dugo pokušavaju riješiti ugljičnog dioksida cijepanjem njegove molekule. Ti pokušaji cijepanja mogu biti energetski intenzivni, što pobija svrhu zaštite okoliša. Dakle, istraživači su koristili razne katalizatore za ubrzavanje reakcije, smanjujući količinu električne energije potrebne za podjelu molekula. Mnogi su se znanstvenici fokusirali na porfirine, organske molekule u obliku prstena, kako bi se te reakcije i dogodile. Iako porfirini mogu imati različite atome u svojim centrima, oni koji se koriste u tu svrhu su porfirini kobalta, koji su posebno katalitički aktivni. Kad se ti porfirini dodaju otopini s dvije elektrode, elektrolitom i nekim otopljenim ugljičnim dioksidom, porfirini se privlače u elektrolitu. Zbog toga se elektroni prebacuju na ugljični dioksid, razdvajajući ga na ugljični monoksid i kisik. Ali taj pristup nije bio savršen. Porfirini se skupljaju i vremenom gube učinkovitost, a rješenja koja se koriste da se proces dogodi sami su ekološki upitni.
Čini se da su istraživači iz Berkeleyja pronašli novi način da se riješe tako što su stvorili porozan nanomaterijal koji povezuje porfirine zajedno u mrežastu tvar. To se naziva kovalentnim organskim okvirom (COF). Ugljični dioksid prodire kroz COF, cijepajući se na ugljični monoksid i kisik s vrlo malo dodane energije. Djeluje oko 60 puta učinkovitije od cijepanja ugljičnog dioksida upotrebom slobodno plutajućih porfirina. Istraživanje je objavljeno u časopisu Science .
Uvećana slika COF-a (Znanost) Pa što se može učiniti s kisikom i ugljikovim monoksidom stvorenim procesom?
"Ugljikov monoksid je važan jer je to jedno od sirovina kemijske industrije, koja proizvodi goriva na bazi ugljičnog monoksida", kaže Christian Diercks, jedan od vodećih istraživača studije. "Ideja je u osnovi koristiti ugljični dioksid koji je otpad i pretvoriti ga u gorivo."
U budućnosti bi tvornice mogle koristiti listove tih nanomaterijala oko područja za proizvodnju ugljičnog dioksida, poput dimnih zalogaja, pretvarajući ih izravno u ugljični monoksid za gorivo. Ali ovo je dug put niz put.
"Ako stvarno želite da se nešto poput smanjenja ugljičnog dioksida dogodi u velikoj mjeri, mislim da vam uvijek trebaju vladini poticaji", kaže Diercks, "jer industriji uvijek treba mnogo vremena da pokupi nove ideje poput ove."
Do sada je laboratorij napravio materijal u malim količinama, 30 miligrama odjednom. Za proizvodnju je potrebno više dana, tako da će proces trebati postati učinkovitiji da bi se primijenio na industrijskoj razini. Sljedeći je korak istraživača potražiti načine za učinkovitiju pretvorbu ugljičnog monoksida u gorivo.
