Forskare från UCLA Samueli School of Engineering, Rice University och UC Santa Barbara har utvecklat ett enklare och grönare sätt att skapa syngas.

En studie som beskriver deras arbete publiceras idag i Naturenergi .

Syngas (termen är förkortning för "syntesgas") är en blandning av kolmonoxid och vätgas. Det används för att göra ammoniak, metanol, andra industrikemikalier och bränslen. Den vanligaste processen för att skapa syngas är kolförgasning, som använder ånga och syre (från luft) vid höga temperaturer, en process som producerar stora mängder koldioxid.

Ytterligare ett miljövänligt sätt att skapa syngas, kallas metan torr reformering, innebär att få två potenta växthusgaser att reagera – metan (t.ex. från naturgas) och koldioxid. Men den processen används inte i stor skala i industriell skala, delvis för att det kräver temperaturer på minst 1, 300 grader Fahrenheit (700 grader Celsius) för att initiera den kemiska reaktionen.

Under det senaste decenniet, forskare har försökt förbättra processen för att skapa syngas med hjälp av olika metallegeringar som kan katalysera den nödvändiga kemiska reaktionen vid lägre temperaturer. Men testerna var antingen ineffektiva eller resulterade i att metallkatalysatorerna täcktes med koks, en rest av mestadels kol som byggs upp under processen.

I den nya forskningen, ingenjörer hittade en mer lämplig katalysator:koppar med några få atomer av ädelmetallen rutenium utsatt för synligt ljus. Formad som en liten bula cirka 5 nanometer i diameter (en nanometer är en miljarddels meter) och liggande ovanpå ett metalloxidstöd, den nya katalysatorn möjliggör en kemisk reaktion som selektivt producerar syngas från de två växthusgaserna med hjälp av synligt ljus för att driva reaktionen, utan att kräva ytterligare värmeenergi.

Dessutom, i princip, processen kräver endast koncentrerat solljus, vilket också förhindrar uppbyggnaden av koks som plågade tidigare metoder.

"Syngas används överallt i den kemiska industrin för att skapa många kemikalier och material som möjliggör vårt dagliga liv, sa Emily Carter, en UCLA framstående professor i kemisk och biomolekylär teknik, och en motsvarande författare till tidningen. "Det som är spännande med den här nya processen är att den erbjuder möjligheten att reagera uppfångade växthusgaser – minska koldioxidutsläppen till atmosfären – samtidigt som man skapar detta kritiska kemiska råmaterial med hjälp av en billig katalysator och förnybar energi i form av solljus istället för att använda fossila bränslen. "