We denken vaak dat kooldioxide niets meer is dan vervuiling, een bijproduct van fabrieken en auto's. Maar wat als we dit afvalgas konden omzetten in iets nuttigs? Wetenschappers van de Universiteit van Michigan, samen met medewerkers van UC Davis en UCLA, hebben dat precies bereikt, wat een belangrijke vooruitgang in de chemie markeert.
Dit baanbrekende onderzoek, gefinancierd door het Amerikaanse Department of Energy, richt zich op het omzetten van kooldioxide in metaaloxalaten. Deze verbindingen kunnen worden gebruikt als bouwstenen in de cementproductie, wat een duurzaam alternatief biedt voor traditionele methoden. "Dit onderzoek laat zien hoe we kooldioxide, waarvan iedereen weet dat het een afvalproduct is met weinig tot geen waarde, kunnen upcyclen naar iets dat waardevol is", aldus Charles McCrory, universitair docent chemie.
De innovatie van het team ligt in het gebruik van polymeren om de chemische omgeving van een loodkatalysator te beheersen. Deze doorbraak vermindert de benodigde hoeveelheid lood drastisch, tot delen per miljard. Deze vooruitgang is cruciaal om het proces milieuverantwoord en schaalbaar te maken voor industrieel gebruik. Het proces omvat een paar elektroden, waarvan de ene kooldioxide omzet in opgeloste oxalaat-ionen, en de andere, gemaakt van metaal, ionen afgeeft die zich aan het oxalaat hechten en vaste metaaloxalaten vormen.
De potentiële toepassingen zijn enorm. Metaaloxalaten kunnen dienen als alternatieve cementachtige materialen, syntheseprecursoren en zelfs oplossingen voor de opslag van kooldioxide. Eenmaal opgesloten in metaaloxalaten, is de kans klein dat kooldioxide terugkeert naar de atmosfeer. Dit dubbele voordeel van het recyclen van kooldioxide en het veilig opslaan ervan maakt deze ontdekking tot een cruciale stap op weg naar een groenere toekomst.
"Het is een echt opvangproces omdat je er een vaste stof van maakt", aldus Mcrory. "Maar het is ook een nuttig opvangproces omdat je een nuttig en waardevol materiaal maakt dat downstream-toepassingen heeft." Het team gelooft dat hun methode uiteindelijk kan worden opgeschaald voor industrieel gebruik, wat de weg vrijmaakt voor een aanzienlijke vermindering van de koolstofemissies en een duurzamere cementindustrie.