Yuvraj Birdja omvandlade CO2 till myrsyra för att lagra energi på ett hållbart sätt, med olika katalysatorer. Med denna nya kunskap, forskare är ett steg närmare i industriell omvandling av CO2 till kemikalier och bränslen. Detta kan bidra till att minska CO2-utsläppen och växthuseffekten.

Molekylära katalysatorer

CO2 är en riklig gas och en orsak till global uppvärmning på grund av dess ökande mängd i atmosfären. Naturligtvis, omvandlingen av CO2 till andra föreningar tar mycket tid. Birdja, Ph.D. student vid Leiden Institute of Chemistry, sökte efter lösningar för att förstärka denna reaktion. "Jag har undersökt den elektrokemiska CO2-reduktionen för att omvandla CO2 till användbara kemikalier. Därför använde jag katalysatorer för att underlätta reaktionen och jag undersökte vilka faktorer som kunde påverka reaktionen, hur katalysatorn påverkar bildandet av specifika produkter och hur detta skulle kunna fungera mer effektivt."

Birdja använde molekylära katalysatorer som är jämförbara med en komponent av proteinet hemoglobin i röda blodkroppar. "Katalysatorn består av ett metallatomcentrum och en omgivande ring av främst kol- och väteatomer. Det är sedan tidigare känt att katalysatorn kan finjusteras ganska exakt genom att placera kemiska föreningar på kolringen. Men i min forskning, Jag har finjusterat katalysatorn genom att variera metallcentrum. Detta får nya insikter om bildandet av specifika produkter som myrsyra, kolmonoxid, och metanol och om dess effektivitet."

Myrsyra som hållbart bränsle

Så småningom, Birdja fokuserade sin forskning på produktion av myrsyra. Detta flytande bränsle är lättare att använda än, till exempel, väte, eftersom lagring och transport sker under enklare förhållanden. "Min uppgift är att producera kemikalier för lagring av hållbar energi. Myrsyra används ofta som konserveringsmedel i boskapsfoder, för tillverkning av läder, gummi och textil, men också som bränsle; det finns bränsleceller som arbetar på myrsyra. Dock, den nuvarande produktionen av myrsyra är inte hållbar, eftersom den är baserad på fossila bränslen. Med min forskning får vi en bättre bild av hur grön energi lätt kan lagras i myrsyra, utgående från den gemensamma CO2."

Birdja har fäst sina katalysatorer på ett underlag. "Fästningen av katalysatorer på ett substrat är het för tillfället, på grund av fördelarna med en storskalig industriell process. Kol används ofta som yta för infästning av katalysatorer. Det finns olika sorter och varianter av kol, som grafit och diamant. Jag har undersökt hur substratet och dess förbehandling påverkar katalysatorns prestanda."

Birdja säger att han fått många positiva reaktioner på sin forskning. "En av mina publicerade artiklar ställdes i rampljuset i tidskriften Vetenskap under rubriken Redaktörens val. Förra året, årsmötet för International Society of Electrochemistry ägde rum i Amerika, där jag presenterade en del av mitt arbete under ett symposium. Min affischpresentation kom överst."