A Phys.orgon megjelent kutatásban a szakértők azt is elárulják, hogy eljárásuk jóval hatékonyabb az eddigi, hasonló technikáknál, és a módszer viszonylag könnyen ipari szintűvé fejleszthető.

Tayhas Palmore, vezető kutató szerint a szakirodalomban több olyan eljárás létezik, melyekkel különböző hatékonysággal lehet réz bevonásával komplex szénhidrogéneket kinyerni. Hozzátette: Taehee Kim PhD-hallgatója ezen technikák bizonyos lépéseit vizsgálta felül a rendszer optimalizálásának céljából. Manapság egyre több kutatócsoport dolgozik hasonló katalizátorok fejlesztésén, Palmore pedig ennek kapcsán úgy véli, hogy a végső cél mindannyiuk számára közös, vagyis, hogy

a kész termékekben minél magasabb legyen a szénatomok száma, hiszen ezáltal jobb üzemanyagok állíthatóak elő a szén-dioxidból kinyert anyagból.

Korábbi vizsgálatok során ugyancsak megállapították, hogy a réz halogénezése javíthatja az anyag komplex szénhidrogén-kinyerő képességét. Kim különböző halogénező technikákkal kísérletezett, így találta meg a legideálisabbat, végül pedig létrehozott egy 70,7-72,6 százalékos hatékonyságút. A kutatók bíznak benne, hogy a hasonló technikák nagyban hozzájárulhatnak az ipari szén-dioxid hasznosításához.

A magyarok is aktív résztvevői a fejlesztésnek

Tavaly augusztusban dolgoztak ki a szén-dioxid hasznosítására egy alternatív energiaforrások igénybevételével működő reaktort a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) kutatói a ThalesNano Zrt. mérnökeinek közreműködésével. Janáky Csaba, az SZTE Természettudományi és Informatikai Kar munkatársa és kutatócsoportja célja olyan ipari méretben is alkalmazható megoldás feltalálása, amely a szén-dioxidot még levegőbe kerülése előtt hasznos anyaggá alakítja. A csapat eredményeiről a Joule és az ACS Energy Letters szaklap is beszámolt.

Eltérő, hogy egy-egy katalizátoron milyen sebességgel alakítható át a szén-dioxid, és hogy a segítségével milyen gyorsan lehet hidrogént előállítani a vízből. A szegedi kutatók továbbá kiderítették: nem csupán a katalizátor aktivitása különbözik, hanem az is, hogy milyen a két folyamat sebességének egymáshoz viszonyított aránya. Ezt befolyásolja a katalizátor alakja. Az olcsó, nagy mennyiségben és könnyen előállítható "nitrogénnel adalékolt szenek" katalizátor-családra fókuszált kísérleteik bebizonyították: a sima felületű katalizátoron döntően hidrogén fejlődött, a lyukacsos felületű elektródon pedig szén-dioxid redukálódott. Gyakorlati szempontból ez azért fontos, mert

a porozitás változtatásával javítható a különböző katalizátorok aktivitása, vagyis növelhető a szén-dioxid-hasznosítás teljesítménye.

A szegediek hidrogénfejlesztésre és a szén-dioxid átalakítására nemcsak katalizátorokat és katalizátor előállítási módszereket fejlesztettek, de elkészítették azokat a laboratóriumi szinten már kiválóan működő cellákat is, amelyek a későbbi méretnövelés alapját képezik. A helytakarékos és költséghatékony - egy cellában több réteget is alkalmazó - megoldás részleteit szabadalom rögzíti. Cikkükben két termék létrehozásának elveit szemléltetik: az egyik a sok vegyipari folyamat kiindulási anyagául szolgáló szintézisgáz, a másik az etilén, ami a petrolkémia és a műanyagipar fontos alapanyaga. Az SZTE kutatói és ThalesNano Zrt. mérnökei által közösen kidolgozott módszer előnye, hogy a különleges cellába tett katalizátortól függően más, az értékláncba illő vegyipari vagy tüzelőanyag is előállítható szén-dioxidból, az ipari partner igényei alapján.

A szén-dioxid és a metán együttes újrahasznosítása

A Surrey-i Egyetem szakértői kifejlesztettek egy költséghatékony eszközt, amivel újrahasznosítható az üvegházhatásért leginkább felelős két gáz – írja a Science Daily. A nikkel alapú, ónnal és cériummal megerősített katalizátor

olyan gázt hoz létre a szén-dioxidból és metánból, amely üzemanyaggá, és más vegyületté alakítható.

Ahogy említettük, a szén-dioxid megkötésére már léteznek technikák, ám a módszerek többsége költséges, ráadásul csak bizonyos körülmények közt hatékonyak. A szakértők bíznak benne, hogy katalizátorukkal egyszerűbbé és olcsóbbá válhat a gáz kivonása a légkörből. Tomas R. Reina, a csapat egyik tagja elmondta, hogy klímakutatóként mind az atmoszférában található káros gázok visszafordításán dolgoznak. Technológiájukkal egyrészt kiiktathatják a veszélyes anyagokat, másrészt újrahasznosíthatják. A módszert ráadásul a szegényebb országokban is alkalmazhatják. Harvey Arellano-Garcia, a Surrey-i Egyetem vegyészmérnöki tanszékének vezetője szerint fejlesztésük a hagyományos szénbefogó technikák alternatívájává válhat.

„Jelenleg a megfelelő ipari partnereket keressük, hogy átvegyék a technológiát, és világot megváltoztató folyamattá alakítsák” – mondta a kutató.

(Fotó: Pixabay)