Óriási innováció: fénnyel készül fenntartható üzemanyag szén-dioxidból

Óriási innováció: fénnyel készül fenntartható üzemanyag szén-dioxidból
2024. 03. 26., 15:10

A technológia meglepően egyszerű elven nyugszik. Felfedezték, hogy ha rezed adnak egy fotokatalizátorhoz, megnégyszereződik a hatékonysága, és metán helyett metanol képződését eredményezi. Ami már remekül hasznosítható fenntartható üzemanyagként.

A tudósok sajátos megközelítése szerint a rézatomok segíthetnek a bolygót felmelegítő szén-dioxid fenntartható üzemanyaggá alakításában. Egy aktivált anyagra fényt vetve sikerült metanolt előállítaniuk, ami a fosszilis üzemanyagok egyik ismert alternatívája. Az eredmény azért óriási, mert a globális felmelegedést, ezáltal bolygónk elsivatagosodását gyorsító, szénalapú tüzelőanyagok mellékterméke visszaforgatható termékké változhat – megtámogatva például a világ számos pontján terjedő szén-dioxid-kivonó törekvésekkel. A megoldás nagyméretű alkalmazása a körkörös gazdaság részévé teheti emissziót.

A Queenslandi, Ulmi, Birminghami és a Nottinghami Egyetem kutatóinak közleménye alapján egyelőre nincs a kezükben végső megoldás. Ígéretes ugyanakkor maga az elv, hogy a fotokatalízis és az elektrokatalízis által felhasznált napfény és víz hasznos termékké alakíthatja a szén-dioxidot.

A folyamat hatékonyságát mindazonáltal növelni kell – ezt az ausztrál, brit és német tudósok úgy oldják meg, hogy a fotokatalízis során a napfényt egy félvezető anyagra sugározzák, így az elektronokat gerjeszt. Ezek az elektronok áthaladnak az anyagon, majd szén-dioxiddal és vízzel reakcióba lépve olyan termékeket hoznak létre, mint például a metanol. Számos anyagot használtak már ennek elérésére, de a kutatók most olyanokat keresnek, amelyek hatékonyan képesek a töltések továbbítására.

A kísérletek során felmelegítették a szén-nitridet, hogy maximalizálják a fotokatalízishez szükséges tulajdonságokat, majd ún. „magnetronporlasztással” rézatomokat helyeztek a folyamatba úgy, hogy azok szorosan kapcsolódjanak a félvezetőhöz. Kiemelkedő, hogy az egész folyamat során nem volt szükség oldószerre.

„A megközelítésünk nanoszinten irányítja az anyagot. A szén-nitrid egy új formáját fejlesztettük ki kristályos, nanoméretű tartományokkal, amelyek lehetővé teszik, egyrészt a hatékony kölcsönhatást a fénnyel, másrészt a megfelelő töltésleválasztást” – magyarázta Madasamy Thangamuthu, a Nottinghami Egyetem kutatója.

„Megmértük a fény által keltett áramot, és ezt használtuk kritériumként a katalizátor minőségének megítéléséhez. Kiderült, hogy a szén-nitrid új formája réz nélkül is 44-szer aktívabb, mint a hagyományos szén-nitrid” – fűzte hozzá Tara LeMercier, a Nottinghami Egyetem PhD-hallgatója, aki a tanulmányhoz szükséges laboratóriumi munkát végezte.

Mindössze egy milligramm réz hozzáadása egy gramm szén-nitridhez megnégyszerezte a fotokatalizátor hatékonyságát. A félvezető pedig, ahelyett, hogy szintén üvegházhatású metánt bocsátott volna ki, értékes üzemanyagot, metanolt kezdett termelni.

A találmány fontos lépés a szén-dioxid átalakítását segítő fotokatalitikus anyagok megértésében. Lehetővé teszi a szelektív, hangolható katalizátorok létrehozását, és ezek a katalizátorok aztán nanoméretű változtatásokkal növelhetők. Arra vonatkozóan szintén zajlanak kutatások (az Egyesült Királyság Metal Atoms on Surfaces and Interfaces for Sustainable Future, vagyis MASI program keretében), hogy a katalizátorok olyan bőségesen rendelkezésre álló anyagok felhasználásával készüljenek (ritka földfémek helyett), mint a szén és a nitrogén.

Gábor János

Főoldali kép: Nottinghami Egyetem

Ha tetszett a cikk, kövesse az ÜZLETEMET
a Facebookon!

Még több friss hír

2024. 04. 22., 15:10
A Radioaktív Hulladékokat Kezelő Kft. egyik kiemelt projektje az ún. nagyon kis aktivitású radioaktív hulladékok végső elhelyezésére alkalmas, felszíni tároló létesítése a közeljövőben. Ezek a hulladékok ugyan rövid ideig sugároznak, megfelelő elhelyezésük mégis nagy körültekintést igényel.

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

Újabb különleges hazai vállalkozás, az Ország Söre szavazást alapító Beerselection mutatkozik be a csatornán. A budapesti sörszaküzletbe hetente több tucatnyi újdonság érkezik, köztük akár olyan különlegességekkel, amelyekből egyszerre csak pár darab érhető el az egész országban. A sörkultúra hazai terjesztése fontos küldetés a tulajdonosoknak, hiszen akár 800-féle sörstílus létezik, miközben a legtöbb ember egyedül a lágert ismeri fel. A magyar sörrajongók által idén összeállított recept sorsáról, a kissé elhasznált „kézműves” kifejezés mögötti igazságról, illetve arról, hogy miért érdemes szaküzletben venni a sört a nagy áruházak helyett, Bárkai Péter mesél a BeerSelectiontől. Az ügyvezető persze igazságot tesz az örök, csapolt, palackozott, vagy dobozos kérdésben is...
Az egészségpénztári befizetések ugyan nem a legelsők a fontossági sorrendben, amire félre akarunk tenni, de előkelő helyre kúsztak fel az utóbbi években Magyarországon. Annak ellenére, hogy milyen kedvező – és a közhiedelemmel ellentétben elérhető – megoldásokat nyújtanak a magáncélú megtakarítások, a magyar társadalom iszonyatos összeget fizet ki zsebből a magánegészségügyben. Dr. Kravalik Gábor, az Önkéntes Pénztárak Országos Szövetségének elnöke az ÖPOSZ legutóbbi közvélemény-kutatási eredményei nyomán vázolja honfitársaink hozzáállását a kérdéshez és egyértelmű választ ad rá, hogy hogyan járhatnánk jobban, ha tudatosabban tennénk félre. Fontos: akár havi párezer forintnak is van értelme, sőt!
A digitális technológiák kapcsán jelenleg két uniós rendelet is fontos: az egyik a digitális szolgáltatásokról, a másik a mesterséges intelligencia felhasználásának korlátozásáról szól. Sokáig azt hittük, az óriási tech vállalatok túl nagyra nőttek ahhoz, hogy meg lehessen regulázni a működésüket, Európában azonban – úgy tűnik – mégis sikerül rendeleti keretek közé szorítani, hogy mit tehet vagy épp' nem tehet meg a Facebook, a Snapchat, a TikTok és például a Google kereső. Dr. Baracsi Katalin internetjogász ebben az epizódban átfogó képed ad mind a digitális piacokat, mind pedig a mesterséges intelligencia felhasználását szabályozó uniós rendeletről.

  NÉPSZERŰ HÍREK

  Rovathírek: GUSTO

  Rovathírek: ATOMBUSINESS

A Radioaktív Hulladékokat Kezelő Kft. egyik kiemelt projektje az ún. nagyon kis aktivitású radioaktív hulladékok végső elhelyezésére alkalmas, felszíni tároló létesítése a közeljövőben. Ezek a hulladékok ugyan rövid ideig sugároznak, megfelelő elhelyezésük mégis nagy körültekintést igényel.