Recykling CO2 może zahamować ocieplenie klimatyczne

Badacze z CEA opracowali system recyklingowania dwutlenku węgla. Jak wyjaśnia Thibault Cantat, jeden z uczestników badania, dwutlenek węgla nie jest uwalniany do atmosfery i może być ponownie użyty przez przemysł, co ogranicza konieczność uciekania się do petrochemii.

A przemysł petrochemiczny, jak wszyscy wiemy, emituje wielkie ilości dwutlenku węgla do atmosfery. Być może więc ta nowa technika będzie użytyczna w walce z ociepleniem klimatycznym, które jest głównym problemem ekologicznym naszych czasów.

Badania zostały opulikowane w naukowym przeglądzie Angewandte Chemie.

Ograniczyć ocieplenie klimatu

Jest to cel wielu naukowców i ekologów, od dawna. Być może teraz naukowcy nawet znaleźli metodę, która się do tego przyczyni.

W rzeczywistości, udało im się opracować system, który pozwala na przetwarzanie dwutlenku węgla w produkty chemiczne zazwyczaj produkowane przez petrochemię. Te związki chemiczne są podstawowe dla przemysłu farmaceutycznego, tekstylnego i wszelkiego innego.

Ponieważ ludzie w dalszym ciągu są uzależnieni od paliw kopalnych, uwalniają oni dwutlenek węgla do atmosfery i w ten sposób przyczyniają się od ocieplenia klimatu. Istnieją dwie metody, pozwalające ograniczyć stężenie atmosferyczne CO2. Albo go nie produkować (prewencja), albo go odzyskiwać lub sekwestrować, aby nie przedostał się do atmosfery.

Dwutlenek węgla: molekuła trudna w eksploatacji

Jeśli chodzi o to pierwsze rozwiązanie, naukowcy starają się opracować energie odnawialne, które redukowałyby emisję gazów cieplarnianych. Jeśli chodzi o to drugie rozwiązanie, przeprowadzane są różne badania: sztuczna sekwestracja CO2 (na przykład, rola lasu), albo jeszcze recykling.

I to właśnie nad recyklingiem dwutlenku węgla pracują badacze z SiS2M. A odkryli oni metodę, która pozwala recyklingować dwutlenek węglach dla celów energetyki. Dodatkowo, cały proces ma tylko jeden etap i w grę wchodzi jeden katalizator.

Metoda nawet laikom może wydawać się prosta, ale... główny problem dotyczący recyklingu dwutlenku węgla ma naturę energetyczną: CO2 jest bardzo stabilny, a więc trzeba dostarczyć energii, żeby zaczął działać i przekształcił się w nowy produkt.

Problem ten został rozwiązany dzięki pochodnej krzemu i dzięki silnemu podgrzaniu. Reakcja, dodatkowo, nie zachodzi sama z siebie: potrzebny jest katalizator. Bez  katalizatora, nie zachodzi żadna reakcja, nawet po dwóch tygodniach podgrzewania do temperatury 150 stopni!

Tutaj, katalizator jest molekułą organiczną, co ma kluczowe znaczenie, albowiem prawie wszystkie procesy katalityczne zależą od katalizatorów metalicznych, drogich i często bardzo toksycznych, wyjaśnia Thibault Cantat.

Recykling na miejscu petrochemii

W wyniku tej reakcji otrzymujemy formamidy i silanol. Formamidy to związki używane w przemyśle. Produkuje się z nich klej, tekstylia... Posługujemy się również nimi w przemyśle farmaceutycznym. Korzyść jest podwójna : formamidy są wytwarzane z odzyskanego CO2, a dzięki temu unikamy petrochemii, która jest odpowiedzialna za wielką emisję dwutlenku węgla.

Silanol z kolei, jest odpadem i tak naprawdę nie ma żadnej wartości. Ale gdyby naukowcom udało się zrecyklinować ten związek w silan, ta metoda recyklingu mogłaby być uwżywana na wielką skalę. Jak? Posługując się pierwotnym źródłem energii bezwęglowej (nuklearnej, fotowoltaicznej, na przykład).

Recykling CO2: wielkie wyzwanie

Inne badania próbują również posługiwać się dwutlenkiem węgla dla celów energetyki. Na przykład, zespół badaczy amerykańskich z uniwersytetu Urbana-Champaign opracował mechanizm fotosyntezy sztucznej.

Jest to inna strategia, ale bardzo komplementarna. Tutaj bowiem, badacze przekształcają dwutlenek węgla (CO2) w tlenek węgla (CO, czyli czad), który ma większą wartość energetyczną, i z którego można następnie uzyskać węglowodory.

Proces ten normalnie wymaga ogromnej ilości energii, ale badaczom amerykańskim udało się obejść ten problem dzięki cieczy jonowej, która katalizuje reakcję.

Walka z CO2 ciągle więc trwa. Zdaje się, że istnieje wiele rozwiązań, ale ich zastosowanie często spotyka się z wieloma przeszkodami. Może więc warto zapobiegać?