Lebih Baik
Jika anda menukar CO2 kepada gas sintesis, anda mendapat bahan mentah yang berharga untuk industri kimia. Penyelidik di TU Wien menunjukkan cara ini berfungsi walaupun pada suhu bilik dan tekanan ambien.
Sesiapa yang memikirkan CO2 mungkin akan cepat memikirkan istilah seperti berbahaya kepada iklim atau bahan buangan. Walaupun CO2 berada di sana untuk masa yang lama - produk sisa tulen - semakin banyak proses sedang dibangunkan yang dengannya gas rumah hijau boleh ditukar menjadi bahan mentah yang berharga. Kimia kemudian bercakap tentang "bahan kimia nilai tambah". Bahan baru yang memungkinkan ini telah dibangunkan di Universiti Teknologi Vienna dan baru-baru ini dibentangkan dalam jurnal Kimia Komunikasi.
Kumpulan penyelidikan Dominik Eder membangunkan bahan baharu yang memudahkan penukaran CO2. Ini adalah MOCHA - ini adalah sebatian chalcogenolate organologam yang berfungsi sebagai pemangkin. Hasil daripada penukaran elektrokimia ialah gas sintesis, atau singkatannya syngas, yang merupakan bahan mentah penting untuk industri kimia.
CO2 menjadi gas sintesis
Syngas ialah campuran karbon monoksida (CO), hidrogen (H2) dan gas lain dan digunakan sebagai bahan mentah untuk bahan lain. Salah satu bidang aplikasi yang paling penting ialah pengeluaran baja, di mana ammonia dihasilkan daripada gas sintesis. Walau bagaimanapun, ia juga boleh digunakan untuk pengeluaran bahan api seperti diesel atau untuk pengeluaran metanol, yang digunakan dalam sel bahan api. Memandangkan pengekstrakan CO2 dari atmosfera agak intensif tenaga, masuk akal untuk mengekstrak CO2 daripada loji industri. Dari situ ia boleh berfungsi sebagai bahan permulaan untuk pelbagai bahan kimia.
Walau bagaimanapun, kaedah terdahulu memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi serta pemangkin yang mahal. Oleh itu, penyelidik Vienna mencari pemangkin yang mana syngas juga boleh dihasilkan pada suhu rendah dan tekanan ambien. "MOCHA berfungsi secara berbeza daripada pemangkin yang digunakan setakat ini: Daripada haba, elektrik dibekalkan untuk mengaktifkan pemangkin dan memulakan penukaran CO2 kepada gas sintesis," jelas Ketua Kumpulan Muda Dogukan Apaydin, yang bertanggungjawab ke atas kaedah penukaran CO2 dalam penyelidikan kumpulan penyelidikan.
MOCHA sebagai penyelesai masalah
MOCHA membentuk kelas bahan yang dibangunkan hampir 20 tahun yang lalu, tetapi masih belum menemui sebarang aplikasi. Oleh itu, bahan hibrid organik-tak organik hanya mendapat populariti dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Para penyelidik TU mengiktiraf potensi MOCHA sebagai pemangkin dan menjalankan eksperimen dengan mereka buat kali pertama. Walau bagaimanapun, mereka menghadapi beberapa masalah: Kaedah sintesis sebelumnya hanya menghasilkan sejumlah kecil produk dan memerlukan banyak masa. "Dengan menggunakan kaedah sintesis kami, kami dapat meningkatkan jumlah produk dengan ketara dan memendekkan tempoh daripada 72 kepada lima jam," jelas Apaydin proses pembuatan novel untuk MOCHA.
Ujian pertama menunjukkan bahawa prestasi pemangkin MOCHA dalam penghasilan gas sintesis daripada CO2 adalah setanding dengan pemangkin yang telah ditubuhkan sebelum ini. Di samping itu, mereka memerlukan lebih sedikit tenaga kerana keseluruhan tindak balas boleh dijalankan pada suhu bilik. Selain itu, MOCHA telah terbukti sangat stabil. Ia boleh digunakan dalam pelarut yang berbeza, pada suhu yang berbeza, atau dalam keadaan pH yang berbeza, dan mengekalkan bentuknya walaupun selepas pemangkinan.
Namun begitu, terdapat beberapa parameter yang masih diteliti oleh pasukan sekitar Dogukan Apaydin dan pelajar kedoktoran Hannah Rabl. Menggunakan elektrod yang sama beberapa kali untuk menyampaikan tenaga dalam bentuk arus menunjukkan sedikit penurunan dalam prestasi. Bagaimana hubungan antara MOCHA dan elektrod boleh dipertingkatkan lagi untuk mengelakkan penurunan prestasi ini kini sedang dikaji dalam eksperimen jangka panjang. "Kami masih di peringkat awal permohonan," kata Dogukan Apaydin. “Saya suka membandingkan ini dengan sistem suria, yang 30 tahun lalu jauh lebih kompleks dan mahal untuk dihasilkan berbanding hari ini. Walau bagaimanapun, dengan infrastruktur dan kehendak politik yang betul, MOCHA juga boleh digunakan secara meluas pada masa hadapan dalam penukaran CO2 kepada gas sintesis dan dengan itu menyumbang kepada perlindungan iklim," Apaydin yakin.
