Många av de saker som omger oss är kemiskt härledda från fossil gas och olja – från tvättmedel till telefoner till läkemedel. Som sådan, kemi bidrar till CO ₂ utsläpp på samma sätt som, till exempel, flyger gör det.

"Det är ett problem att de bränslen och kemikalier vi använder för att tillverka plast och läkemedel idag är baserade på olja och gas. Vi måste hitta alternativa kemiska reaktioner och ny katalys baserad på förnybara energikällor för att säkerställa en grön omställning. Högentropilegeringar öppna nya vägar för vad vi kan uppnå, " säger kemiprofessor Jan Rossmeisl vid Köpenhamns universitet.

Tillsammans med tre andra forskare, Rossmeisl har precis fått ett anslag på 61 miljoner kronor från Danmarks Nationalforskningsfond för att etablera ett center som ska studera katalys på högentropilegeringar.

Högentropilegeringar består av fem eller flera olika element som kan kombineras slumpmässigt på miljontals möjliga sätt. Teoretiska bevis tyder på att vissa av dessa kombinationer kan ha optimala egenskaper för att fungera som katalysatorer. Nu, forskare skulle vilja undersöka om teoretiska löften kan omsättas i praktiken för att producera högentropilegeringar som fungerar som effektiva katalysatorer.

"Denna komplicerade legering ger helt nya möjligheter att tänka om kemi på grund av det mycket större överflöd av möjliga ytor, eftersom det är på dessa ytor av dessa legeringar där katalys äger rum, " förklarar Jan Rossmeisl.

Lovande forskningsfält

Även om högentropilegeringar är ett nytt forskningsområde, stor uppmärksamhet ägnas dem internationellt. Forskare misstänker att denna nya generation av legeringar kan göra befintliga kemiska processer mer hållbara och att de kommer att möjliggöra helt nya kemiska reaktioner. Bland annat, detta kommer att bidra till utvecklingen av hållbar kemi.

Jan Rossmeisl är särskilt hoppfull att, inom de närmaste åren, det nya centret kommer att hitta en legering som kan kombinera kol- och syrehaltiga molekyler för att producera viktiga och värdefulla kemikalier.

Miljontals alternativ tar tid

Eftersom högentropilegeringar består av många miljoner möjliga konfigurationer, det är ett tidskrävande jobb att identifiera vilka av dessa kombinationer som har användbara egenskaper och dessutom, hur man kontrollerar bildandet av exakta kombinationer.

Centrets arbete kommer att vara avgörande för att öka kunskapen om principerna för en effektiv högentropilegeringskatalysator.

"Om sex år, vi kommer säkert att veta mycket mer om högentropilegeringar, och hoppas kunna föreslå några material för katalysatorer som kommer att bidra till hållbar kemi, säger Rossmeisl.