seçenek
CO2'yi sentez gazına dönüştürürseniz, kimya endüstrisi için değerli bir hammadde elde etmiş olursunuz. TU Wien'deki araştırmacılar, bunun oda sıcaklığında ve ortam basıncında bile nasıl çalıştığını gösteriyor.
CO2'yi düşünen herkesin aklına hemen iklime zararlı veya atık ürün gibi terimler gelecektir. CO2 uzun süredir oradayken - saf bir atık ürün - sera gazının değerli ham maddelere dönüştürülebileceği daha fazla süreç geliştiriliyor. Kimya daha sonra "katma değerli kimyasallardan" bahseder. Bunu mümkün kılan yeni bir materyal, Viyana Teknoloji Üniversitesi'nde geliştirildi ve yakın zamanda Communications Chemistry dergisinde sunuldu.
Dominik Eder'in araştırma grubu, CO2'nin dönüşümünü kolaylaştıran yeni bir malzeme geliştirdi. Bunlar MOCHA'lardır - bunlar katalizör görevi gören organometalik kalkojenolat bileşikleridir. Elektrokimyasal dönüşümün sonucu, kimya endüstrisi için önemli bir hammadde olan sentez gazı veya kısaca sentez gazıdır.
CO2 sentez gazı olur
Syngas, karbon monoksit (CO), hidrojen (H2) ve diğer gazların bir karışımıdır ve diğer maddeler için hammadde olarak kullanılır. En önemli uygulama alanlarından biri de sentez gazından amonyağın üretildiği gübre üretimidir. Ancak dizel gibi yakıtların üretiminde veya yakıt hücrelerinde kullanılan metanol üretiminde de kullanılabilir. CO2'nin atmosferden çıkarılması oldukça enerji yoğun olduğundan, CO2'nin endüstriyel tesislerden çıkarılması mantıklıdır. Buradan çeşitli kimyasallar için bir başlangıç malzemesi olarak hizmet edebilir.
Bununla birlikte, önceki yöntemler pahalı katalizörlerin yanı sıra yüksek sıcaklıklar ve basınç gerektirir. Bu nedenle Viyanalı araştırmacılar, sentez gazının düşük sıcaklıklarda ve ortam basıncında da üretilebileceği katalizörleri aradılar. CO2 dönüştürme yöntemlerinden sorumlu Genç Grup Lideri Doğukan Apaydın, "MOCHA'lar bugüne kadar kullanılan katalizörlerden farklı çalışıyor: Katalizörü etkinleştirmek ve CO2'nin sentez gazına dönüşümünü başlatmak için ısı yerine elektrik veriliyor" diye açıklıyor. araştırma grubu araştırmaları.
Problem çözücüler olarak MOCHA'lar
MOCHA'lar, neredeyse 20 yıl önce geliştirilen ancak henüz herhangi bir uygulama bulamayan bir malzeme sınıfını oluşturur. Organik-inorganik hibrit malzemeler bu nedenle ancak son yıllarda popülerlik kazanmıştır. TU araştırmacıları, MOCHA'ların katalizör olarak potansiyelini fark ettiler ve ilk kez onlarla deneyler gerçekleştirdiler. Ancak bir dizi sorunla karşı karşıya kaldılar: Önceki sentez yöntemleri yalnızca küçük miktarlarda ürün üretiyordu ve çok zaman gerektiriyordu. Apaydın, MOCHA'lar için yeni üretim sürecini "Sentez yöntemimizi kullanarak, ürün miktarını önemli ölçüde artırabildik ve süreyi 72'den beş saate kısaltabildik" diye açıklıyor.
İlk testler, MOCHA'ların CO2'den sentez gazı üretimindeki katalitik performansının şimdiye kadar oluşturulan katalizörlerle karşılaştırılabilir olduğunu gösterdi. Ayrıca, tüm reaksiyon oda sıcaklığında gerçekleştirilebildiğinden çok daha az enerji gerektirirler. Ek olarak, MOCHA'ların son derece kararlı olduğu kanıtlanmıştır. Farklı çözücülerde, farklı sıcaklıklarda veya farklı pH koşullarında kullanılabilirler ve katalizden sonra bile şekillerini korurlar.
Yine de Doğukan Apaydın ve doktora öğrencisi Hannah Rabl'ın etrafındaki ekibin hala araştırdığı bazı parametreler var. Akım şeklinde enerji vermek için aynı elektrotları birden çok kez kullanmak, performansta hafif bir düşüş gösterir. Performanstaki bu düşüşü önlemek için MOCHA'lar ve elektrotlar arasındaki bağlantının nasıl daha da iyileştirilebileceği artık uzun vadeli deneylerde araştırılıyor. Doğukan Apaydın, "Başvurunun henüz erken bir aşamasındayız," diye belirtiyor. “Bunu, 30 yıl önce üretimi bugün olduğundan çok daha karmaşık ve pahalı olan güneş enerjisi sistemleriyle karşılaştırmayı seviyorum. Ancak doğru altyapı ve siyasi irade ile MOCHA'lar gelecekte CO2'nin sentez gazına dönüştürülmesinde yaygın olarak kullanılabilir ve böylece iklimin korunmasına katkıda bulunabilir."
