Pagkatapos ng 150 Taon, Sa wakas ay Nagkaroon kami ng isang pagsisimula sa Pagbabalik ng CO2 sa Fuel

Sa loob ng isang siglo at kalahati o higit pa, sinisikap ng mga mananaliksik na malaman kung paano gumawa ng isang bagay na kapaki-pakinabang sa lahat ng carbon dioxide na lumulutang sa kapaligiran. Mayroon kaming mga naglo-load ng mga bagay-bagay, ipinapalabas namin ito sa bawat oras na huminga nang palabas namin, ngunit ang lahat ng ginagawa nito ay nakabitin sa kapaligiran, ginagawa ang aming planeta na pampainit at nagiging sanhi ng maraming mga potensyal na napakasamang epekto sa proseso.

Gusto ng mga siyentipiko Talaga ibig upang makahanap ng isang paraan upang i-ang lahat ng ito sa gasolina, na maaaring siguro pumatay ng dalawang ibon na may isang bato sa pamamagitan ng pagbigay sa amin ng kapalit para sa greenhouse gas-emitting fossils. Ngunit mas madali itong sinabi kaysa sa tapos na: Hindi lamang ang mga siyentipiko ay struggled upang malaman kung paano mag-imbak ng anumang nakakakuha nabawasan mula sa carbon dioxide, pa rin sila ay struggling upang maunawaan kung paano carbon dioxide pagbabawas ay maaaring maging catalyzed sa unang lugar.

Sa ibang salita, ang mga siyentipiko ay karaniwang nakikipagkamali sa CO2 simula noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo, sinasadya ito ng iba't ibang mga materyales, nagpapainit, at iba pa, paminsan-minsan lamang nakamit ang isang reaksyon ("150 taon" ay isang sanggunian sa isang eksperimentong 1869 sa na ginagamit ng mga mananaliksik ng isang electrocatalyst upang i-convert ang CO2 sa formic acid, isang pang-imbak). Ngunit habang ang mga mananaliksik ay matagal na naunawaan ang potensyal na ito, hindi nila talaga nauunawaan kung ano ang naganap sa mga reaksyong ito. Na ginawa imposible ang mga eksperimento sa isang kinokontrol na paraan imposible, hanggang ngayon, salamat sa isang bagong eksperimento na isinasagawa ng mga mananaliksik sa Columbia University School of Engineering. Ang mga natuklasan ng kanilang papel ay inilathala ngayon sa Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences.

"Nagsimula kaming gawin ito tulad ng ginagawa ng ibang tao, sa pamamagitan ng pagsubok at kamalian, at paglalaro ng iba't ibang mga materyales upang makita kung paano ang kahusayan ng conversion ng CO2 ay nakasalalay sa mga katangian ng materyal," ang may-akda ng lead na Irina Chernyshova, associate research scientist sa Columbia University School of Ang Engineering at Applied Science, ay nagsasabi Kabaligtaran. "Ngunit maaaring tumagal ng isang buhay span."

Ang kanilang pambihirang tagumpay, ipinaliwanag ni Chernyshova, ay may kinalaman sa proseso ng pagbawas ng elektrokimya, o ang conversion ng CO2 sa isang mas simpleng molekula sa pagdaragdag ng enerhiyang elektrikal. Gamit ang ibabaw na pinahusay na Raman spectroscopy, napagmasid ng koponan sa unang pagkakataon na ang carbon dioxide ay maaaring mabawasan gamit ang isang solong intermediary-carboxylate na nakakabit sa ibabaw ng carbon at oxygen molecule - sa halip na dalawa.

"Sa loob ng 150 taon, ang mga tao ay may alam na ito ay posible, ngunit hindi nila maaaring para sa 150 taon na ipapakomersiyo ito, dahil ginagawa nila ito sa isang di-sistematikong paraan," sabi ni Chernyshova. "Hindi mo ma-screen ang lahat ng mga materyales sa lahat ng posibleng mga kumbinasyon."

Ngayon na naiintindihan nila ang mas mataas na electro-dioxide na electroreduction, ang mga mananaliksik sa buong mundo ngayon ay may mas mahusay na gabay na daang para sa kanilang sariling pananaliksik, hindi lamang sa larangan ng renewable energy kundi sa layunin ng pagbawas ng CO2 sa anumang bilang ng mas maraming kapaki-pakinabang na mga molecule, halimbawa halimbawa fertilizers. At dahil alam namin ang higit pa tungkol sa mga kilalang "hakbang na" ng prosesong ito, ang mga eksperimento ay nagkakaroon ng mas mura at mas madali upang maisagawa, sana ay may epekto.

"Sa kaalaman at komputasyong ito," sabi ng co-akda ng papel na Sathish Ponnurangam, sa isang pahayag, "ang mga mananaliksik ay magagawang mahuhulaan ang mas tumpak na reaksyon sa iba't ibang mga catalysts at tukuyin ang mga pinaka-maaasahan, na maaaring i-synthesize at sinubukan."

Kasama ang mga pagsisikap na ma-catalyze ang CO2 gamit ang direktang liwanag ng araw, ang proseso na mas karaniwang kilala bilang artipisyal o semi-artipisyal na potosintesis dahil sa inspirasyon na kinukuha nito mula sa mga halaman, ang mga pagsisikap na baguhin ang CO2 sa fuel o breathable air ay nakakakuha singaw. Mas maaga sa buwang ito, natuklasan ng mga mananaliksik sa University of Cambridge sa United Kingdom kung paano mas mahusay na hatiin ang mga molecule ng tubig sa hydrogen (na maaaring magamit bilang fuel) at oxygen gamit ang isang enzyme na matatagpuan sa algae na tinatawag na hydrogenase.