Není pochyb o tom, že změna klimatu je velmi vážným (a zhoršujícím se) problémem. Podle nedávné zprávy Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC), i kdyby se všechny industrializované země světa staly přes noc uhlíkově neutrální, problém by se nadále zhoršoval. Stručně řečeno, nestačí zastavit čerpání megatonů CO2 do atmosféry; musíme také začít odstraňovat to, co už jsme tam vložili.
Zde přichází do hry technika známá jako zachycování uhlíku (nebo jeho odstraňování). Mezinárodní tým vědců z University of Waterloo v Ontariu vycházel z přírody a vytvořil „umělý list“, který napodobuje schopnosti skutečné uhlíkatého praní. Ale spíše než proměnit atmosférický CO2 do zdroje paliva pro sebe, list přemění to na užitečné alternativní palivo.
Výzkum týmu byl popsán v článku, který se nedávno objevil v časopise Přírodní energie. Tým byl veden Yiminem A. Wu, výzkumným pracovníkem Centra pro nanočástice materiálů v Argonne National Laboratory (ANL) v Illinois a profesorem inženýrství z Waterloo Institute for Nanotechnology (WIN). Připojili se k němu vědci z obou institucí, stejně jako Kalifornská státní univerzita (Northridge) a Městská univerzita v Hongkongu.
Zelené rostliny v přírodě přeměňují atmosférický CO2 a voda na glukózu a kyslík procesem fotosyntézy. To je umožněno díky pigmentovému chlorofylu, který absorbuje světlo ze Slunce na různých vlnových délkách (fialově modrá a oranžově červená), aby poháněl chemické reakce. Glukóza je potom rostlinami používána jako zdroj paliva, zatímco kyslík je uvolňován.
Jak vysvětlil Wu, on a jeho tým použili stejný nápad k vytvoření umělého listu, který se spoléhá na velmi podobný proces, ale produkuje různé konečné produkty. "Říkáme tomu umělý list, protože napodobuje skutečné listy a proces fotosyntézy," řekl. „List produkuje glukózu a kyslík. Vyrábíme methanol a kyslík. “
Klíčem k procesu (na kterém Wu a jeho kolegové pracují již od roku 2015) je oxid měďný, levný červený prášek, který je chemicky upraven tak, aby měl co nejvíce osm oboustranných částic. Tento prášek se vytvoří chemickou reakcí, když se glukóza, octan měďnatý, hydroxid sodný a dodecylsulfát sodný přidají do vody, která byla zahřátá na specifikovanou teplotu.
Tento prášek je potom přidán do vody, kde slouží jako katalyzátor, protože je do něj přiváděn oxid uhličitý a solární simulátor září do roztoku paprsek bílého světla. Výsledná chemická reakce produkuje kyslík (prostřednictvím fotosyntézy), zatímco CO2, voda a práškový roztok se převedou na methanol. Protože methanol má nižší bod varu než voda, roztok se zahřívá a methanol se shromažďuje, jak se odpařuje.
Tento proces odráží podobný výzkum prováděný na University of Cambridge ve Velké Británii, kde vědci vyvinuli zařízení, které využívá fotosyntézu produkovanou slunečními paprsky a absorbéry kobaltového světla k přeměně vody a CO2 plyn do syngasu. Tato látka je vyrobena ze směsi vodíku a oxidu uhelnatého a používá se při výrobě alternativních paliv, léčiv, plastů a hnojiv.
Je také podobný konceptu „umělého stromu“, který vytvořil Klaus Lackner, ředitel Lenfestova centra pro udržitelnou energii na Columbia University. Před lety navrhl Lackner metodu, kdy „stromy“ s plastovými listy potaženými pryskyřicí mohly odstranit až 100krát více než CO2 ze vzduchu jako přírodní stromy. Jakmile listy vstřebají co nejvíce oxidu uhličitého, jak je to možné, umístí se do vody a vytvoří biopaliva.
Proces, jako je tento, je vzrušující ze dvou důvodů. Zaprvé, odstranění oxidu uhličitého (hlavního přispěvatele ke globálnímu oteplování) z atmosféry pomůže zpomalit změnu klimatu. Za druhé, výsledná alternativní paliva umožní lidem, aby se i nadále spoléhali na neelektrické automobily, což nám poskytne více času na přechod na uhlíkově neutrální bydlení. Nebo jak Wu řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
„Očekává se, že tato technologie sníží CO2 emise od ropných společností, automobilových společností a ocelářských společností. Může také poskytovat čistá a udržitelná paliva, methanol, pro vozidla a letadla. Metanol je také surovinou v chemickém průmyslu pro výrobu plastů a vláken. To poskytuje řešení ke snížení emisí CO2 a produkci udržitelných paliv pro ekologické hospodářství. “
V budoucnu budou podniknuty další kroky ke zvýšení výtěžku methanolu a komercializaci patentovaného procesu, aby mohl být použit pro průmyslové účely. "Jsem velmi nadšený potenciálem tohoto objevu změnit hru," dodal Wu. „Změna klimatu je naléhavý problém a my můžeme pomoci snížit emise CO2 emise a zároveň vytváří alternativní palivo. “
