მეცნიერებმა ახალი კატალიზატორი შექმნეს, რომელიც ნახშირორჟანგს სასარგებლო ნივთიერებად გარდაქმნის

ჩვენ ყველამ ვიცით, რამდენად მნიშვნელოვანია ნახშირორჟანგის (CO2) ემისიების შემცირება. რა მოხდება, თუ მის განეიტრალებასთან ბრძოლას თავს დავანებებთ და თავად CO2-ს სარგებლის მისაღებად გამოვიყენებთ? მეცნიერები საინტერესო მეთოდზე მუშაობენ, რომელსაც CO2-ს ელექტროქიმიური გარდაქმნა ეწოდება. ამ პროცესის მეშვეობით CO2 სასარგებლო ქიმიურ ნივთიერებად ან საწვავად გადამუშავდება.

ამ იდეას ერთი დიდი ბარიერი აქვს. ამჟამინდელი მეთოდები ან ძალიან მალე კარგავს ეფექტიანობას, ან ზედმეტად ბევრ ენერგიას მოითხოვს, რაც მათ რეალურ ცხოვრებაში გამოუსადეგარს ხდის.

მაგალითად, დაბალ ტემპერატურაზე CO2-ის გარდაქმნა იშვიათად გრძელდება 100 საათზე მეტს და ენერგოეფექტიანობა 35%-საც ვერ აღწევს. უფრო მაღალ ტემპერატურებზე (600-დან 1 000 გრადუს ცელსიუსამდე) პროცესი უფრო ეფექტიანია, მაგრამ ამ ტემპერატურაზე არსებული კატალიზატორების უმეტესობა იშლება ან ძვირად ღირებულ ლითონებს მოითხოვს. იმისთვის, რომ ეს ტექნოლოგია ლაბორატორიიდან ყოველდღიურ წარმოებაში გადავიდეს, ახალი მეთოდია საჭირო, ისეთი, რომელიც იქნება გამძლე და ხელმისაწვდომი. იდეალურ შემთხვევაში ის CO2-ს სასარგებლო ნივთიერებად გარდაქმნის, როგორიცაა ნახშირჟანგი (CO), რომელიც მრეწველობაში ფართოდ გამოიყენება.

 პროფესორ სილე ხუს ხელმძღვანელობით მომუშავე გუნდმა ახალი ტიპის კატალიზატორი შექმნა, რომელიც CO2-ის მაღალ ტემპერატურაზე გადამუშავებას უფრო პრაქტიკულსა და ხელმისაწვდომს ხდის. ის კობალტ-ნიკელის (Co-Ni) შენადნობისგან შედგება, რომელიც კერამიკულ მასალაშია ჩასმული. მათი კატალიზატორი ენერგოეფექტიანობით 90%-ს აღწევს და 2 000 საათზე მეტხანს მუშაობს. ეს არსებულ ტექნოლოგიებს ბევრად აღემატება.

კატალიზატორის შესაქმნელად EPFL-ის მკვლევარმა ვენჩაო მამ სოლ-გელის მეთოდი გამოიყენა. ეს არის პროცესი, სადაც მეტალის მარილები ორგანულ მოლეკულებთან შერწყმის შედეგად მცირე მეტალურ ნაწილაკებს ქმნის. მათ სხვადასხვა მეტალის კომბინაცია გამოცადეს და აღმოაჩინეს, რომ კობალტისა და ნიკელის დაბალანსებული ნაზავი საუკეთესო შედეგს იძლევა. სხვა კატალიზატორებისგან განსხვავებით, რომლებიც მაღალი ტემპერატურის გამო სწრაფად ფუჭდება, ეს შენადნობი ათასობით საათიანი მუშაობის შემდეგაც სტაბილური დარჩა.

შედეგები შთამბეჭდავი იყო. ახალი კატალიზატორი 90%-იან ენერგოეფექტიანობას 800 გრადუს ცელსიუსზე ინარჩუნებდა. მარტივად რომ ვთქვათ, რეაქციისთვის გამოყენებული ელექტროენერგიის თითქმის ყველა ნაწილი პირდაპირ სასურველი პროდუქტის მიღებას ხმარდებოდა.

ეს გარღვევა ნახშირბადის პრაქტიკულ გადამუშავებასთან გვაახლოებს. სამომავლოდ ქარხნები CO2-ის ატმოსფეროში გაშვების ნაცვლად, მის ხელახლა გამოყენებას შეძლებენ. ეს ტექნოლოგია შეამცირებს როგორც ენერგომოხმარებას, ისე გარემოზე მავნე ზემოქმედებას.

ეს კატალიზატორი სერიოზული ნაბიჯია უფრო სუფთა ინდუსტრიისკენ. თუ CO2-ს სასარგებლო პროდუქტად ვაქცევთ, შეიძლება, ისეთი მომავალი წარმოვიდგინოთ, სადაც ქარხნები ნახშირორჟანგს ჩვეულებრივად გადაამუშავებს, როგორც ქაღალდს ან პლასტმასას. გუნდმა უკვე შეიტანა საერთაშორისო ლიცენზიის განაცხადი ამ გამოგონებისთვის.