De grootste CO2-uitstoter is het verbranden van fossiele brandstoffen en om dit proces van koolstofdioxidereductie (CO2R) aan te pakken, is de voorkeur gegeven. Onlangs heeft deze methode met een nieuwe aanpak laten zien dat het potentieel heeft om water te zuiveren en broeikasgassen om te zetten in duurzame brandstof.
Wist je dat: fossiele brandstoffen verantwoordelijk zijn voor 78% van de negatieve veranderingen in de energiebalans van de aardatmosfeer tussen 1990 en 2022?
Onderzoekers van het Amanchukwu Lab van de Pritzker School of Molecular Engineering aan de Universiteit van Chicago hebben een innovatieve techniek ontwikkeld. Deze techniek stuurt watermoleculen aan om de efficiëntie van CO2R te verhogen en zo een schone energiekringloop te realiseren.
Momenteel kan koolstofdioxide uit fossiele brandstoffen worden gewonnen en gebruikt voor de omzetting terug naar schone brandstoffen met behulp van hernieuwbare elektriciteit. Als dit succesvol is, kan dit nieuwe proces een veelbelovende aanpak zijn voor het genereren van schone brandstof.
Hoogtepunten van de studie
- De nieuwe methode om watermoleculen te manipuleren om CO2R te maken, is bijna 100% efficiënt onder licht zure omstandigheden.
- Bij de nieuwe methode wordt goud of zink als katalysator gebruikt.
- Door de elektrolytoplossing te ontwerpen, kan het gedrag van water zodanig worden gestuurd dat het de gewenste moleculen produceert in plaats van waterstofgas als bijproducten.
- Hierdoor konden goedkopere, ruim voorhanden zijnde metalen zoals zink worden gebruikt, in plaats van katalysatoren op basis van edelmetalen.
Uitdagingen: botsen met andere reacties
- CO2R is direct verzet tegen de waterstof evolutiereactie (HER). Het genereert alleen waterstofgas, in plaats van de daadwerkelijke brandstofmoleculen.
- Metalen zoals platina en goud zijn uitstekende katalysatoren, maar zijn erg duur en worden daarom niet veel gebruikt in de industrie.
- Koolstofdioxide heeft ook de neiging om te reageren en ongewenste stoffen te vormen. carbonaatbijproducten.
De nieuwe methode van het team van de Universiteit van Chicago biedt echter een vooruitzicht op schoon water en de omzetting van broeikasgassen in duurzame brandstof door deze uitdagingen te overwinnen.
"Dankzij onze ontdekking kunnen we nu een metaal gebruiken dat in overvloed op aarde voorkomt, namelijk zink, omdat we nu een andere manier hebben om water te beheersen," legde professor Chibueze Amanchukwu uit , die het onderzoekslaboratorium leidt.
Er is nog een lange weg te gaan met verder onderzoek om deze methode efficiënter en haalbaarder te maken op industriële schaal. Deze ontdekking is echter een positief teken als men koolstofemissies wil bestrijden en brandstof op een groene manier wil produceren.
