Aby vědci chránili klima, chtějí z procesů spalování získávat cenné materiály zpětně získaný CO2. To je obtížné, protože výfukové plyny obsahují kromě CO2 i další plyny. Mezinárodní výzkumný tým vedený prof. Dr. Wolfgangem Schuhmannem z Centra pro elektrochemii na Ruhrské univerzitě v Bochumi prokázal, jak lze CO2 elektrochemicky redukovat i v nízkých koncentracích pro recyklaci.
Na rozdíl od laboratorních podmínek tvoří CO2 ve výfukových plynech nebo v atmosféře pouze malou část směsi plynů. Aby bylo možné jej extrahovat za realistických podmínek a znovu jej použít jako cenný zdroj, musí katalytické procesy fungovat i při nízké koncentraci CO2.
„Naším problémem jsou konkurenční reakce, které probíhají v katalyzátoru,“ vysvětluje Wolfgang Schuhmann. „Čím méně molekul CO2 je třeba přeměnit, tím je pravděpodobnější, že se během katalýzy místo požadovaného produktu vytvoří vodík.“ Pokud upravíte elektrolyt a zvolíte zásaditější roztok, abyste tomu zabránili, máte další problém: CO2 se přemění na uhličitan a již není k dispozici pro požadované reakce.
Úspěšné katalytické procesy pro redukci CO2 již byly popsány pro koncentrace CO10 až 20 až 2 procent. Co když je ale koncentrace ještě nižší? „Použitím superaktivního katalyzátoru na bázi niklu a mědi jsme byli schopni dosáhnout úspěšné katalýzy až do pětiprocentní koncentrace CO2,“ říká Adib Mahbub, hlavní autor publikace. Pod touto úrovní se vědci museli uchýlit k řadě triků: Úpravou elektrických potenciálů a elektrolytu byli schopni dosáhnout redukce i ze směsi plynů obsahující pouze dvě procenta CO2. „I když to znamená ztrátu energie, chytré řízení procesu nám poprvé dává přístup ke zdrojům, které jsme dosud pro redukci CO2 nemohli využít,“ říká Wolfgang Schuhmann. „Budoucí generace budou muset na těchto konceptech stavět, pokud chtějí odstraňovat CO2 z atmosféry, kde je koncentrace CO2 ještě nižší.“
původní publikace
Muhammad Adib Abdillah Mahbub, Debanjan Das, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202419775
Přečtěte si také
Významný pokrok v recyklaci použitých baterií | Pugnalom
