دانشمندان دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر یوشیکاگو(UChicago) روشی را برای تبدیل دی‌اکسید کربن (CO۲) به سوخت‌های پاک و مواد شیمیایی مفید با بازدهی نزدیک به ۱۰۰ درصد توسعه داده‌اند. این پیشرفت می‌تواند با ایجاد یک حلقه انرژی پاک که انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی را متحول کند.
به گزارش ایسنا، این روش به یک چالش حیاتی اشاره شده، توسط آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) می‌پردازد که تخمین می‌زند فناوری‌های جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن(CCUS) می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی انتشار دی‌اکسید کربن جهانی را تا سال ۲۰۵۰ کاهش دهند.

 یک فرایند جدید
به نقل از آی‌ای، دی‌اکسید کربن، گاز گلخانه‌ای اولیه‌ای است که مسئول ۷۸ درصد تغییر در تعادل انرژی زمین بین سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۲۲ بوده است و محصول جانبی سوزاندن سوخت‌های فسیلی و برخی از منابع انرژی تجدیدپذیر به‌حساب می‌آید.
ازطریق فرآیندی به نام کاهش الکتروشیمیایی دی‌اکسید کربن(CO۲R)، می‌توان این گاز را به سوخت‌های پاک و مواد شیمیایی تبدیل کرد. بااین‌حال، این فرآیند اغلب محصولات جانبی ناخواسته‌ای مانند گاز هیدروژن و کربنات ایجاد می‌کند و کارایی آن را کاهش می‌دهد.
آزمایشگاه آمانچوکوو(Amanchukwu) در دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر راهی برای دستکاری مولکول‌های آب برای کارآمدتر کردن این فرآیند کشف کرده است.
با استفاده از حلال‌های آلی و افزودنی‌های اسیدی، محققان توانستند رفتار آب را کنترل و اطمینان حاصل کنند که آب مقدار مناسبی از پروتون را برای ایجاد مولکول‌های مورد نظر بدون تولید محصولات جانبی ناخواسته اهدا می‌کند.
در شیمی عمومی می‌آموزیم که دی‌اکسید کربن با هیدروکسید واکنش داده و کربنات تشکیل می‌دهد. پروفسور چیبوازا آمانچوکوو(Chibueze Amanchukwu)، می‌گوید: این امر نامطلوب است زیرا مولکولی را که ما می‌خواهیم ارزش‌گذاری کنیم را کاهش می‌دهد.

 کارآمد و مقرون‌به‌صرفه
این روش جدید در شرایط اسیدی خفیف با استفاده از طلا یا روی به‌عنوان کاتالیزور کارایی تقریباً ۱۰۰ درصدی را به‌دست آورد. نکته قابل توجه، استفاده از روی، یک فلز فراوان در زمین است که این فرآیند را برای کاربردهای صنعتی مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌کند و به‌طور بالقوه به رشد بازار جهانی جذب و ذخیره‌سازی کربن کمک می‌کند.
رجی گومز (Reggie Gomes)، نویسنده اول این مقاله جدید، می‌گوید: تصور کنید می‌توانیم برق سبز از خورشید و باد داشته باشیم و سپس از این الکتریسیته برای تبدیل مجدد دی‌اکسید کربن به سوخت استفاده کنیم.
این پیشرفت می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای بخش انرژی و مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی داشته باشد. با ایجاد یک حلقه انرژی پاک که دی‌اکسید کربن را به سوخت‌های قابل استفاده تبدیل می‌کند، راه‌حلی امیدوارکننده برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و کاهش اثرات گرمایش جهانی خواهیم داشت.

 مزایای دستیابی به این موفقیت
این پیشرفت همچنین با تلاش‌های شرکت‌هایی مانند مهندسی کربن، اوپوس ۱۲ Opus ۱۲ و مواد دی‌اکسید، که درحال توسعه فناوری‌های CO۲R در مقیاس تجاری هستند، هم‌سو است.
علاوه‌بر این، توانایی تبدیل دی‌اکسید کربن به سوخت‌های پاک مانند اتانول یا متان می‌تواند یک چرخه کربن حلقه بسته ایجاد کند و وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد و منابع انرژی پایدار را ارتقا بخشد. این تحقیق همچنین پتانسیل استفاده از فلزات فراوان در زمین مانند روی را به‌عنوان کاتالیزور نشان می‌دهد و راه را برای فرآیندهای کاتالیزوری پایدارتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر در صنایع مختلف هموار می‌کند.
پلاتین، نقره و طلا برای اهداف تحقیقاتی، کاتالیزورهای بزرگی هستند. آن‌ها مواد بسیار پایداری هستند. اما وقتی به برنامه‌های صنعتی فکر می‌کنید، هزینه آن‌ها بالا می‌رود.