Elektrokatalizatoriai yra pirmosios medžiagos, išskyrus fermentus, kurie gali anglies dioksidą ir vandenį paversti į naudingas žmonijai medžiagas didesniu nei 99 proc. efektyvumu.
Du produktai – metilglioksalis (C3) ir 2,3-furandiolis (C4) – gali būti naudojami kaip plastikų, klijų ir farmacinių preparatų pakaitalai. Tad toksiškas formaldehidas gali būti pakeistas metilglioksaliu, kuris yra saugesnis.
„Mūsų atradimas gali paskatinti anglies dioksido pavertimą naudingais produktais ir žaliavomis, kurios būtų naudojamos chemijos ir farmacijos pramonėje“, – sako tyrimo vadovas Charlesas Dismukesas.
Anksčiau mokslininkai pademonstravo, kaip anglies dioksidas gali būti elektrochemiškai konvertuojamas į metanolį, etanolį, metaną ir etileną. Tačiau toks procesas yra ganėtinai neefektyvus ir per brangus, kad komerciškai kažkas juo susidomėtų.
Tačiau panaudoję penkis katalizatorius, pagamintus iš nikelio ir fosforo, kurie yra pigūs ir gausiai paplitę, mokslininkai gali elektrochemiškai paversti anglies dioksidą ir vandenį į daugybę anglies pagrindo produktų.
Katalizatoriaus pasirinkimas bei kitos sąlygos apsprendžia, kiek anglies atomų bus sujungta į vieną darinį ir kokia molekulė bei ilgesni polimerai sukurti. Kalbant apskritai, kuo ilgesnė anglies grandinė, tuo vertingesnis produktas.
Remiantis savo darbo rezultatais mokslininkai užpatentavo elektrokatalizatorius ir įsteigė startuolį – kompaniją „RenewCO2“. Toliau mokslininkai sieks daugiau sužinoti apie vykstančius pagrindinius cheminius procesus, kad galėtų pagaminti daugiau vertingų produktų, kaip kad plačiai polimerų pramonėje naudojamų diolių arba angliavandenilių, kurie galėtų būti naudojami kaip atsinaujinantys degalai.
Tyrimo rezultatai buvo paskelbti moksliniame žurnale „Energy & Environmental Science“.
