Un nou catalizator promite să transforme CO2 în combustibil eficient

Pe măsură ce emisiile de dioxid de carbon continuă să crească din cauza activităților umane, cercetătorii se concentrează tot mai mult asupra găsirii unor soluții inovatoare pentru a transforma acest gaz cu efect de seră în substanțe utile. Transformarea CO2 în combustibili și alte substanțe chimice nu doar că ar putea atenua efectele schimbărilor climatice, dar ar oferi și alternative durabile la combustibilii fosili. Procesul de conversie a dioxidului de carbon implică transformarea acestuia în alte substanțe chimice, utilizând adesea metode de reducere electrochimică, care implică electricitatea pentru a activa reacțiile chimice.

Catalizatorii joacă un rol crucial în acest proces, accelerând reacțiile chimice fără a fi consumați. Până acum, cercetătorii s-au bazat pe catalizatori metalici, cum ar fi cuprul, argintul și aurul, însă aceste opțiuni au limitări în ceea ce privește reglabilitatea, ceea ce face dificilă producerea unor substanțe chimice specifice. De aceea, studiile recente s-au orientat către catalizatori nemetalici, care oferă o flexibilitate mai mare și o eficiență crescută în procesul de conversie.

O echipă internațională de cercetare, formată din specialiști de la Universitatea Chineză din Hong Kong, Universitatea din Auckland și Universitatea Națională Yang Ming Chiao Tung, a realizat progrese semnificative în acest domeniu. Acești cercetători au dezvoltat un nou catalizator molecular pe bază de triazol, care a demonstrat rezultate promițătoare în reducerea electrochimică a CO2 la metan (CH₄). În cadrul testelor, sistemul a funcționat eficient, reușind să mențină un curent de 10 A timp de 10 ore de electroliză, generând metan la o rată de 23,0 mmol/h.

Acest catalizator pe bază de triazol a arătat o eficiență bună și o frecvență de rotație ridicată, ceea ce înseamnă că nu doar că poate produce metan din dioxid de carbon în mod eficient, dar poate realiza acest lucru repetat, fără a-și pierde capacitățile. Acest aspect este esențial pentru aplicarea pe scară largă a tehnologiei, deoarece eficiența și durabilitatea sunt factori cruciali în dezvoltarea unor soluții viabile.

Transformarea CO2 în metan generează, desigur, dezbateri din cauza implicațiilor asupra mediului asociate metanului, care este, de asemenea, un gaz cu efect de seră. Totuși, metoda propusă are avantaje semnificative. Unul dintre acestea este posibilitatea de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, generând în același timp o sursă alternativă de energie. Metanul produs poate fi utilizat atât pentru încălzire, cât și pentru generarea de energie electrică. Deși metanul are un potențial de încălzire globală considerabil atunci când este eliberat în atmosferă, utilizarea acestuia ca combustibil produce mai puțin CO2 pe unitate de energie comparativ cu alte surse, cum ar fi cărbunele sau petrolul.

Un aspect esențial al acestei conversii este reciclarea carbonului. Prin reutilizarea dioxidului de carbon, tehnologia propusă contribuie la stabilirea unui ciclu al carbonului mai durabil, transformând poluarea într-o resursă utilă și limitând dependența de combustibilii fosili. Această abordare nu doar că ajută la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, dar și promovează o utilizare mai responsabilă a resurselor disponibile.

Rezultatele cercetării subliniază potențialul catalizatorilor pe bază de triazol pentru a permite electroreducerea selectivă și scalabilă a CO2. Catalizatorul promițător identificat, 3,5-diamino-1,2,4-triazolul (DAT), ar putea fi studiat în detaliu de către alte echipe de cercetare și ar putea inspira proiectarea unor catalizatori similari, cu scopul de a transforma dioxidul de carbon în alte produse utile, contribuind astfel la o tranziție către o economie mai verde și mai sustenabilă.