Вчені придумали, як перетворити CO2 назад в паливо

Дослідники Арагонською національною лабораторії і Університету Іллінойсу в США випробували спосіб перетворення діоксиду вуглецю в монооксид вуглецю з використанням сонячного світла. З цього може вийти важлива технологія утилізації викидів парникового газу і перетворення їх назад в паливо.

Спалюючи нафту, газ і вугілля, ми викидаємо в атмосферу велику кількість парникового газу - двоокису вуглецю, або CO2. Вчені давно задумалися над тим, як би ці продукти спалювання пускати знову в справу і шляхом хімічних реакцій перетворювати знову в яке-небудь корисне паливо. Проблема однак у тому, що CO2 хімічно нереакційноздатне, і щоб отримати з нього паливо, доведеться витратити багато енергії. Набагато легше перетворити його спочатку в монооксид вуглецю, а вже той в паливо. Монооксид вуглецю - теж парниковий газ, і набагато більш реакційноздатний, тому його легше перетворити в паливо, наприклад, в метанол.

Цим і зайнялися автори дослідження по чолі з Ларрі Кертіс (Larry Curtiss). Вони подумали, що рослини тільки й займаються тим, що беруть з повітря CO2 і перетворюють його в джерело енергії для себе - в цукор. При цьому вони використовують органічний фермент як каталізатор і сонячне світло. Цю реакцію ми знаємо, як фотосинтез.

У цій роботі вчені вирішили взяти за основу фотосинтез, тільки каталізатор застосували інший - діселеніда вольфраму. Це з'єднання утворює нанорозмірні пластівці, що дає максимальну активну поверхню. На першому етапі процесу входять фотони перетворюються в пари негативно заряджених електронів і взаємодіють з позитивно зарядженими «діркам», які потім розділяються. На другому кроці дірки реагують з молекулами води, створюючи протони і молекули кисню. Нарешті, протони, електрони і діоксид вуглецю реагують один з одним, щоб створити монооксид вуглецю і воду.

В роботі показано, що реакція йде з мінімальними втратами енергії, а значить, вона буде менше коштувати. Це критично для промисловості. До того ж каталізатор діселеніда вольфраму досить довговічний, він працює більше ста годин, а це для каталізатора вища планка.

Нещодавно вченим із США вдалося перетворити викиди діоксиду вуглецю в камінь.