Kemister på EPFL har utvecklat en effektiv process för att omvandla koldioxid till kolmonoxid, en viktig ingrediens i syntetiska bränslen och material.

Koldioxiden (CO ₂ ) som produceras när fossila bränslen bränns släpps normalt ut i atmosfären. Forskare som arbetar med syntetiska bränslen-även kända som koldioxidneutrala bränslen-undersöker sätt att fånga upp och återvinna det koldioxidutsläppet ₂ . På EPFL, denna forskning står i spetsen för ett team som leds av professor Xile Hu vid laboratoriet för oorganisk syntes och katalys (LSCI). Kemisterna har nyligen gjort en viktig upptäckt, framgångsrikt utveckla en högeffektiv katalysator som omvandlar upplöst CO ₂ till kolmonoxid (CO) - en viktig ingrediens i alla syntetiska bränslen, liksom plast och andra material. Forskarna publicerade sina fynd i Vetenskap den 14 juni.

Ersätter guld med järn

Den nya processen är lika effektiv som tidigare teknik, men med en stor fördel. "Hittills, de flesta katalysatorer har använt atomer av ädelmetaller som guld, "förklarar professor Hu." Men vi har använt järnatomer istället. Vid extremt låga strömmar, vår process uppnår omvandlingsfrekvenser på cirka 90 procent, vilket betyder att den fungerar i nivå med ädelmetallkatalysatorer. "

"Vår katalysator omvandlar en så hög andel CO ₂ till CO eftersom vi framgångsrikt stabiliserade järnatomer för att uppnå effektiv CO ₂ aktivering, "tillägger Jun Gu, en doktorsexamen student och huvudförfattare till tidningen. För att hjälpa dem att förstå varför deras katalysator var så starkt aktiv, forskarna uppmanade ett team som leds av professor Hao Ming Chen vid National Taiwan University, som utförde en nyckelmätning av katalysatorn under driftsförhållanden med hjälp av synkrotronröntgen.

Avsluta kolcykeln

Även om teamets arbete fortfarande är mycket experimentellt, forskningen banar väg för nya applikationer. För närvarande, det mesta av kolmonoxiden som behövs för att tillverka syntetiska material erhålls från petroleum. Återvinning av koldioxid som produceras genom förbränning av fossila bränslen skulle bidra till att bevara värdefulla resurser, samt begränsa mängden CO ₂ - en stor växthusgas - släpps ut i atmosfären.

Processen kan också kombineras med lagringsbatterier och väteproduktionsteknik för att omvandla överskott av förnybar energi till produkter som kan fylla luckan när efterfrågan överstiger utbudet.