Poluarea, în vizorul cercetătorilor: Un catalizator transformă dioxidul de carbon în combustibil curat

Cercetători de la Universitatea Yale și Universitatea din Missouri au dezvoltat un nou catalizator care transformă eficient dioxidul de carbon într-un precursor pentru combustibili curați, potrivit ScienceDaily.

Descoperirea arată că manganul, un metal ieftin și abundent, poate depăși performanțele multor catalizatori costisitori pe bază de metale prețioase, atunci când este proiectat corect.

Rezultatele, publicate în revista Chem, evidențiază o cale promițătoare pentru transformarea gazelor cu efect de seră în substanțe chimice utile pentru energie.

Oamenii de știință spun că acest progres ar putea susține viitoarele tehnologii cu hidrogen și reduce dependența de materiile prime chimice obținute din combustibili fosili.

De ce contează conversia dioxidului de carbon

Reducerea emisiilor de dioxid de carbon rămâne una dintre provocările majore ale tranziției energetice globale.

În loc să fie tratat exclusiv ca un deșeu, dioxidul de carbon este tot mai des privit ca o resursă chimică reutilizabilă.

Transformarea dioxidului de carbon în formiat oferă un beneficiu dublu – reduce emisiile și creează o sursă utilă de energie.

Formiatul poate funcționa ca material pentru stocarea hidrogenului, ajutând la depășirea dificultăților legate de utilizarea acestuia la scară largă.

Formiatul și viitorul energiei pe bază de hidrogen

Celulele de combustie cu hidrogen generează electricitate prin transformarea energiei chimice a hidrogenului, fără ardere și fără emisii.

Totuși, stocarea și transportul hidrogenului rămân costisitoare și complexe din punct de vedere tehnic.

Formiatul și compusul său asociat, acidul formic, reprezintă o alternativă practică, fiind mai ușor de depozitat și manipulat.

Deși este produs deja la scară industrială, majoritatea formiatului provine în prezent din surse fosile, limitând beneficiile climatice.

Producerea formiatului direct din dioxid de carbon ar putea asigura o sursă mai curată și mai sustenabilă pentru aplicații energetice.

Regândirea designului catalizatorilor cu mangan

Conversia eficientă a dioxidului de carbon depinde de catalizatori, care accelerează reacțiile chimice fără a fi consumați.

Mulți catalizatori existenți folosesc metale prețioase rare, scumpe sau toxice, ceea ce limitează aplicarea lor practică.

Echipa de cercetare a reproiectat un catalizator pe bază de mangan pentru a-i îmbunătăți semnificativ stabilitatea și durata de funcționare.

Prin modificarea structurii ligandului (molecula care se leagă de atomul metalic și îi controlează reactivitatea) cu un atom donor suplimentar, cercetătorii au prevenit degradarea rapidă a catalizatorului.

Acest design a permis catalizatorilor pe bază de mangan să depășească majoritatea alternativelor cu metale prețioase, atât ca eficiență, cât și ca durabilitate.

Impact mai larg asupra chimiei curate

Potrivit cercetătorilor, aceleași principii de proiectare ar putea îmbunătăți catalizatori utilizați în alte reacții chimice.

Acest lucru deschide oportunități pentru aplicații mai largi în chimia sustenabilă și producția de energie curată.