Wykorzystanie miedzi do konwersji dwutlenku węgla w metan może zmienić zasady gry w łagodzeniu zmiany klimatu

Węgiel atmosferyczny jest jednym z głównych czynników powodujących zmiany klimatyczne. Teraz naukowcy z Uniwersytetu McGill zaprojektowali nowy katalizator umożliwiający konwersję dwutlenku węgla (CO2) w energię.₂) w metan – czystsze źródło energii – przy użyciu maleńkich kawałków miedzi zwanych nanoklastrami. Podczas gdy tradycyjna metoda produkcji metanu z paliw kopalnych skutkuje większą ilością dwutlenku węgla₂ W atmosferze nowy proces zwany elektrokatalizą tego nie robi.

„W słoneczne dni można wykorzystać energię słoneczną, a gdy wieje wiatr, można wykorzystać ten wiatr do produkcji energii odnawialnej, ale kiedy już wyprodukujesz tę energię, musisz ją wykorzystać” – mówi Mehdi Salehi, doktorant na Uniwersytecie McGill Laboratorium Elektrokatalizy. „Ale w naszym przypadku możemy wykorzystać tę odnawialną, ale przerywaną energię elektryczną do magazynowania energii w substancjach chemicznych, takich jak metan”.

Dzięki nanoklastrom miedzi dwutlenek węgla z atmosfery można przekształcić w metan, a po wykorzystaniu metanu cały uwolniony dwutlenek węgla można wychwycić i zawrócić do postaci metanu, mówi Salehi. Stworzyłoby to zamkniętą „pętlę węgla”, która nie emitowałaby nowego dwutlenku węgla do atmosfery. opublikowany Ostatnio w czasopiśmie Kataliza stosowana B: Środowisko i energiaProjekt ten został zrealizowany dzięki kanadyjskiemu źródłu światła (CLS) na Uniwersytecie Saskatchewan (USask).

„W naszych symulacjach użyliśmy katalizatorów miedzianych o różnych rozmiarach, od małych katalizatorów zawierających tylko 19 atomów po większe katalizatory zawierające 1000 atomów” – mówi Salehi „Następnie przetestowaliśmy je w laboratorium, koncentrując się na wpływie rozmiarów klastrów na mechanizm reakcji. ”

„Naszym najważniejszym odkryciem było to, że bardzo małe nanoklastry miedzi są bardzo skuteczne w wytwarzaniu metanu” – dodaje Salehi. „To było ważne odkrycie, ponieważ wskazuje, że rozmiar i struktura nanoklastrów miedzi odgrywają kluczową rolę w wyniku badania. reakcja.”

Zespół planuje dalsze udoskonalanie katalizatora, aby zwiększyć jego wydajność, oraz zbadanie jego szerokiego zastosowania przemysłowego. Zespół ma nadzieję, że ich wyniki otworzą nowe horyzonty w zakresie produkcji czystej i zrównoważonej energii.