Könnte dieses einfach herzustellende Material dazu beitragen, Benzin zu ersetzen?

Zapfsäule

Wir alle wissen, dass das beim Verbrennen fossiler Brennstoffe entstehende Kohlendioxid (CO2) eines der schlimmsten Treibhausgase ist, die in unsere Atmosphäre gelangen. Aber wussten Sie, dass CO2 als potenzielle Energiequelle auch in umgekehrter Richtung eingesetzt werden kann? Ein Forscherteam der University of Illinois in Chicago (UIC) arbeitet an genau dieser Idee. Sie sagten, sie hätten ein neues System entwickelt, das aus Kohlendioxid Synthesegas (ein frühes Stadium von synthetischem Erdgas) oder sogar synthetisches Benzin erzeugen könnte. Ihre Forschung wurde diese Woche in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Die Arbeit befindet sich in einem frühen Stadium, aber bisher war das Team in der Lage, Kohlendioxid effizient und kostengünstig in Kohlenmonoxid (CO) umzuwandeln, das bereits eine der Hauptkomponenten von Synthesegas ist. Der Co-Hauptautor Amin Salehi-Khojin, Professor für Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen, sagte in einer Pressemitteilung, dass er glaubt "Dies kann ein neues Feld für die Entwicklung kostengünstiger und effizienter Katalysatorsysteme für die vielen Forscher eröffnen, die bereits mit diesen leicht zu manipulierenden hochentwickelten Kohlenstoffmaterialien arbeiten."

Die Umwandlung von CO2 in CO ist nichts Neues, wurde bisher jedoch in zwei Schritten unter Verwendung desselben Katalysators in beiden Stufen durchgeführt. Bei einem Wechsel verwendeten die Forscher während des Prozesses zwei verschiedene Katalysatoren, sogenannte Katalysatoren "Co-Katalysatorsystem." Salehi-Khojin hatte dies bereits in früheren Untersuchungen unter Verwendung einer ionischen Flüssigkeit für den ersten Schritt und Silber für den zweiten Schritt erreicht.

Aber wie die Pressemitteilung darauf hinweist, "Silber ist teuer." Die Schaffung eines wirklich effizienten Cokatalysatorsystems erfordert die Entwicklung einer billigeren, metallfreien Alternative, die im Mittelpunkt der neuen Forschung stand. Salehi-Khojin und seine Kollegen wandten sich preiswerten und leicht zu produzierenden Kohlenstoffnanofasern zu, die sie "dotiert" mit Stickstoff. Sie dachten, der Stickstoff wäre der Schlüssel zu diesem Prozess, aber sie waren überrascht, dass es tatsächlich der Kohlenstoff war, der die chemische Reaktion auslöste, die CO2 in CO umwandelte. Außerdem wurde die Aufgabe effizienter gelöst als mit Silber . Salehi-Khojin sagte, die Entdeckung gebe dem Team "enorme Freiheit" fortgeschrittene Kohlenstoffmaterialien in der nächsten Phase ihrer Arbeit zu untersuchen.

Die UIC-Forscherin Bijandra Kumar, die andere Ko-Hauptautorin der Zeitung, wiederholte dies und sagte, ihre Entdeckung habe stattgefunden "eröffnete viele Möglichkeiten für die Entwicklung eines kostengünstigen und effizienten Katalysatorsystems für die Kohlendioxidumwandlung." Er sagte, sie könnten als nächstes ultradünne Blätter aus Kohlenstoffgraphen verwenden und sie mit Stickstoff oder anderen Atomen dotieren, um noch effizientere Systeme zu entwickeln.

Die Arbeit an dieser Entdeckung wird fortgesetzt, und die Forscher hoffen, dass sie eines Tages zu wirtschaftlich tragfähigen neuen Verfahren zur Herstellung von Synthesegas oder synthetischem Benzin aus CO2 führen wird.

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