Opsje
As jo CO2 omsette yn synthesegas, krije jo in weardefolle grûnstof foar de gemyske yndustry. Undersikers fan de TU Wien litte sjen hoe't dit wurket sels by keamertemperatuer en omjouwingsdruk.
Wa’t oan CO2 tinkt, tinkt nei alle gedachten gau oan termen as skealik foar it klimaat of ôffalprodukt. Wylst CO2 der lang wie - in suver ôffalprodukt - wurde der hieltyd mear prosessen ûntwikkele wêrmei't it broeikasgas omset wurde kin yn weardefolle grûnstoffen. De skiekunde sprekt dan fan "wearde-tafoege gemikaliën". In nij materiaal dat dit mooglik makket, waard ûntwikkele oan 'e Wenen University of Technology en koartlyn presintearre yn it tydskrift Communications Chemistry.
De ûndersyksgroep fan Dominik Eder ûntwikkele in nij materiaal dat de omsetting fan CO2 fasilitearret. Dit binne MOCHA's - dit binne organometallyske chalcogenolate-ferbiningen dy't as katalysatoren tsjinje. It resultaat fan de elektrogemyske konverzje is syntezegas, of koartwei syngas, dat in wichtige grûnstof is foar de gemyske yndustry.
CO2 wurdt syntezegas
Syngas is in mingsel fan koalmonokside (CO), wetterstof (H2) en oare gassen en wurdt brûkt as grûnstof foar oare stoffen. Ien fan de wichtichste tapassingsgebieten is de produksje fan dongstoffen, wêrby't ammoniak makke wurdt út syntezegas. It kin lykwols ek brûkt wurde foar de produksje fan brânstoffen lykas diesel of foar de produksje fan methanol, dat brûkt wurdt yn brânstofsellen. Om't de winning fan CO2 út 'e sfear frij enerzjy-yntinsyf is, hat it sin om CO2 út yndustriële planten te heljen. Dêrwei kin it dêrom tsjinje as útgongsmateriaal foar ferskate gemikaliën.
Foarige metoaden fereaskje lykwols hege temperatueren en druk, lykas djoere katalysatoren. De Weenske ûndersikers sochten dêrom nei katalysatoren dêr't ek by lege temperatueren en omjouwingsdruk syngas mei produsearre wurde kin. "MOCHA's wurkje oars as de oant no ta brûkte katalysatoren: Ynstee fan waarmte wurdt elektrisiteit levere om de katalysator te aktivearjen en de konverzje fan CO2 yn syntezegas te begjinnen," ferklearret Junior Group Leader Dogukan Apaydin, dy't ferantwurdlik is foar CO2-konverzjemetoaden yn 'e ûndersyk groep ûndersiket.
MOCHA's as probleemoplossers
MOCHA's foarmje in klasse fan materialen dy't hast 20 jier lyn binne ûntwikkele, mar hawwe noch gjin tapassing fûn. De organysk-anorganyske hybride materialen hawwe dêrom pas de lêste jierren oan populariteit wûn. De TU-ûndersikers erkenden it potinsjeel fan MOCHA's as katalysatoren en diene dêr foar it earst eksperiminten mei út. Lykwols, se konfrontearre in oantal problemen: Foarige synteze metoaden produsearre allinnich lytse hoemannichten produkt en easke in soad tiid. "Mei help fan ús syntezemetoade koene wy de hoemannichte produkt signifikant ferheegje en de doer fan 72 nei fiif oeren ferkoartje," ferklearret Apaydin it nije produksjeproses foar MOCHA's.
Earste testen lieten sjen dat de katalytyske prestaasjes fan MOCHA's yn 'e produksje fan syntezegas út CO2 te fergelykjen binne mei de oant no ta fêststelde katalysatoren. Dêrneist fereaskje se folle minder enerzjy sûnt de hiele reaksje kin wurde útfierd by keamertemperatuer. Derneist hawwe MOCHA's bewiisd ekstreem stabyl te wêzen. Se kinne brûkt wurde yn ferskate solvents, by ferskate temperatueren, of ûnder ferskillende pH-omstannichheden, en behâlde har foarm sels nei katalyse.
Dochs binne d'r guon parameters dy't it team om Dogukan Apaydin en de doktoraalstudint Hannah Rabl noch ûndersykje. It brûken fan deselde elektroden meardere kearen om enerzjy te leverjen yn 'e foarm fan stroom toant in lichte daling yn prestaasjes. Hoe't de ferbining tusken MOCHA's en elektroden fierder ferbettere wurde kin om dizze drop yn prestaasjes te foarkommen, wurdt no ûndersocht yn lange termyn eksperiminten. "Wy binne noch yn in ier stadium fan tapassing," wiist Dogukan Apaydin. "Ik fergelykje dit graach mei sinnestelsels, dy't 30 jier lyn folle komplekser en djoerder wiene om te produsearjen as hjoed. Mei de juste ynfrastruktuer en politike wil kinne MOCHA's lykwols yn 'e takomst breed brûkt wurde yn' e omsetting fan CO2 yn syntezegas en sa har bydrage leverje oan klimaatbeskerming," is Apaydin wis.
