Американские учёные утверждают, что близки к её решению, придумав способ превращения диоксида углерода в моноксид углерода с использованием солнечного света, сообщает «Российская газета».
Согласно информации, опубликованной в пресс-релизе Арагонской национальной лаборатории, из этого способа может выйти важная технология утилизации выбросов парникового газа и превращения их обратно в топливо, пишет «Научная Россия».
Сжигая нефть, газ и уголь, мы выбрасываем в атмосферу большое количество парникового газа — диоксида углерода, или CO2. Учёные давно задумались над тем, как бы эти продукты сжигания пускать снова в дело и путём химических реакций превращать вновь в какое-нибудь полезное топливо. Проблема однако в том, что CO2 химически нереакционноспособный, и чтобы получить из него топливо, придется затратить много энергии. Гораздо легче превратить его сначала в моноксид углерода, который тоже парниковый газ, но гораздо более реакционноспособный, поэтому его легче превратить в топливо, к примеру в метанол.
Этим и занялись авторы исследования во главе с Ларри Кертис (Larry Curtiss). Они подумали, что растения только и занимаются тем, что берут из воздуха CO2 и превращают его в источник энергии для себя — сахар. При этом они используют органический фермент в качестве катализатора и солнечный свет. Эту реакцию мы знаем как фотосинтез.
Учёные Чикагского университета создали нанокатализатор из диселенид вольфрама. Это соединение образует наноразмерные хлопья, чтобы даёт максимальную активную поверхность. На первом этапе процесса входящие фотоны превращаются в пары негативно заряженных электронов и взаимодействуют с позитивно заряженными «дырками», которые затем разделяются. На втором шаге «дырки» реагируют с молекулами воды, образуя протоны и молекулы кислорода. Наконец, протоны, электроны и диоксид углерода реагируют друг с другом, чтобы сформировать моноксид углерода и воду.
В работе показано, что реакция идёт с минимальными потерями энергии, а значит, она будет меньше стоить. Это критично для промышленности. К тому же, катализатор диселенид вольфрама довольно долговечный, он работает больше 100 часов, а это для катализатора высшая планка.