Večina metod boja proti podnebnim spremembam se nanaša na zmanjšanje emisij toplogrednih plinov: izum čistejših elektrarn, inženiring okolju prijaznejših avtomobilov. Potem je tu kamp raziskovalcev, ki se osredotočajo na črpanje plinov iz ozračja, ko so že sproščeni.
Tako imenovano "zajemanje ogljikovega dioksida" je bilo sporno in ga pogosto zavržemo kot nepraktično ali neustrezno. Kljub temu, da se je svetovno prizadevanje za zmanjšanje emisij izkazalo za težko in včasih tudi razočaranje, se zdi pristop vse bolj privlačen.
Nov izum znanstvenikov s kalifornijske univerze v Berkeleyju ponuja novo zajemanje ogljika. Raziskovalci so ustvarili nanomaterial, ki uniči ogljikov dioksid, tako da ga razdeli na kisik in ogljikov monoksid.
Znanstveniki so se že dolgo poskušali znebiti ogljikovega dioksida z delitvijo njegove molekule. Ti poskusi cepitve so lahko energetsko intenzivni, kar premaguje okoljski namen. Tako so raziskovalci uporabili različne katalizatorje za pospešitev reakcije, s čimer so zmanjšali količino električne energije, ki je potrebna za delitev molekul. Mnogi znanstveniki so se osredotočili na porfirine, organske molekule v obliki obroča, da bi se te reakcije zgodile. Čeprav imajo lahko porfirini v svojih središčih različne atome, so v ta namen uporabljeni kobaltni porfirini, ki so še posebej katalitično aktivni. Ko te porfirine dodamo raztopini z dvema elektrodama, elektrolitom in nekaj raztopljenega ogljikovega dioksida, se porfirini privadijo na elektrolit. Zaradi tega se elektroni premaknejo na ogljikov dioksid, ki ga razdeli na ogljikov monoksid in kisik. Toda ta pristop ni bil popoln. Porfirini se združijo in sčasoma izgubijo učinkovitost, rešitve, ki se uporabljajo za izvedbo postopka, pa so same po sebi okoljske.
Zdi se, da so raziskovalci iz Berkeleyja našli nov način, kako se tega spoprijeti z ustvarjanjem poroznega nanomateriala, ki povezuje porfirine skupaj v mrežasto snov. Temu pravimo kovalentni organski okvir (COF). Ogljikov dioksid se skozi COF cepi in se razdeli na ogljikov monoksid in kisik z zelo malo dodane energije. Deluje približno 60-krat bolj učinkovito kot cepitev ogljikovega dioksida z uporabo prosto plavajočih porfirinov. O raziskavi so poročali v reviji Science .
Povečana slika COF (Science) Kaj torej lahko storimo s kisikom in ogljikovim monoksidom, ustvarjenim s postopkom?
"Ogljikov monoksid je pomemben, ker je eden od surovin kemične industrije, ki proizvaja goriva na osnovi ogljikovega monoksida, " pravi Christian Diercks, eden vodilnih raziskovalcev študije. "Ideja je v osnovi uporabiti ogljikov dioksid, ki je odpadek, in ga pretvoriti v gorivo."
V prihodnosti bodo tovarne lahko uporabljale liste teh nanomaterialov v okolici območij, ki proizvajajo ogljikov dioksid, kot so dimniki in jih pretvorile neposredno v ogljikov monoksid za gorivo. Toda to je dolga pot.
"Če si resnično želite, da bi se kaj takega, kot je zmanjšanje ogljikovega dioksida, zgodilo v velikem obsegu, mislim, da vedno potrebujete vladne spodbude, " pravi Diercks, "saj industriji vedno je potrebno veliko časa, da pobere nove ideje, kot je ta."
Doslej je laboratorij material izdelal le v majhnih količinah, 30 miligramov naenkrat. Za izdelavo je potrebnih več dni, zato bo postopek moral postati učinkovitejši za izvajanje na industrijski ravni. Naslednji korak raziskovalcev je preučiti načine za učinkovitejšo pretvorbo ogljikovega monoksida v gorivo.
