Często myślimy o dwutlenku węgla jako o niczym więcej niż o zanieczyszczeniu, produkcie ubocznym fabryk i samochodów. Ale co, jeśli moglibyśmy przekształcić ten gaz odpadowy w coś użytecznego? Naukowcy z Uniwersytetu Michigan, wraz ze współpracownikami z UC Davis i UCLA, osiągnęli właśnie to, co stanowi znaczący postęp w chemii.
Te przełomowe badania, finansowane przez Departament Energii USA, koncentrują się na konwersji dwutlenku węgla w szczawiany metali. Związki te mogą być wykorzystywane jako elementy konstrukcyjne w produkcji cementu, oferując zrównoważoną alternatywę dla tradycyjnych metod. „Te badania pokazują, jak możemy wziąć dwutlenek węgla, o którym wszyscy wiedzą, że jest produktem odpadowym o małej lub zerowej wartości, i przekształcić go w coś wartościowego” – powiedział Charles McCrory, profesor nadzwyczajny chemii.
Innowacja zespołu polega na wykorzystaniu polimerów do kontrolowania środowiska chemicznego katalizatora ołowiu. Ten przełom znacznie zmniejsza ilość wymaganego ołowiu, do części na miliard. Ten postęp ma kluczowe znaczenie dla uczynienia procesu odpowiedzialnym środowiskowo i skalowalnym do użytku przemysłowego. Proces obejmuje parę elektrod, z których jedna przekształca dwutlenek węgla w rozpuszczone jony szczawianowe, a druga, wykonana z metalu, uwalnia jony, które przylegają do szczawianu i tworzą stałe szczawiany metali.
Potencjalne zastosowania są ogromne. Szczawiany metali mogą służyć jako alternatywne materiały cementowe, prekursory syntezy, a nawet rozwiązania do przechowywania dwutlenku węgla. Po zamknięciu w szczawianach metali, dwutlenek węgla jest mało prawdopodobne, aby powrócił do atmosfery. Ta podwójna korzyść z recyklingu dwutlenku węgla i jego bezpiecznego przechowywania sprawia, że to odkrycie jest kluczowym krokiem w kierunku bardziej ekologicznej przyszłości.
„To prawdziwy proces wychwytywania, ponieważ tworzysz z niego ciało stałe” – powiedział Mcrory. „Ale to także użyteczny proces wychwytywania, ponieważ tworzysz użyteczny i wartościowy materiał, który ma zastosowania w dalszej części procesu.” Zespół uważa, że ich metoda może ostatecznie zostać rozszerzona do użytku przemysłowego, torując drogę do znacznej redukcji emisji dwutlenku węgla i bardziej zrównoważonego przemysłu cementowego.