Tento proces separace CO2 obvykle vyžaduje obrovské množství energie. Nicméně v prvním výpočtovém
Zejména to prokázaliultrafialové světlo může být velmi účinné při excitaci molekuly organického oligofenylenu. Při vystavení UV záření se z oligofenylenu stává záporně nabitý anion, který snadno přenáší elektrony na blízkou molekulu, jako je CO2. Oxid uhličitý se tak bude moci zotavit a proměnit se v nedílnou součást plastů, léků nebo dokonce nábytku.
„CO2 je notoricky obtížné snížit,proto žije v atmosféře desítky let. Ale tento záporně nabitý anion je schopen redukovat i tak stabilní produkt jako je CO2, takže je to slibné a proč to studujeme.
Shaama Sharada, odborný asistent, WISE Gabilan
Rychle rostoucí koncentrace oxidu uhličitého v zemské atmosféře je jedním z nejnaléhavějších problémů, které musí lidstvo vyřešit, aby se vyhnulo klimatické katastrofě.
Od počátku průmyslové éry lidí přibyloEmise CO2 v atmosféře o 45 % v důsledku spalování fosilních paliv a dalších emisí. V důsledku toho jsou nyní průměrné globální teploty o dva stupně Celsia vyšší než v předindustriální éře. Díky skleníkovým plynům, jako je CO2, zůstává teplo ze slunce v atmosféře a ohřívá naši planetu.
Mnoho výzkumných skupin zkoumá metody přeměny CO2 zachyceného emisemi na paliva nebo uhlíkové suroviny pro spotřební výrobky, od léčiv po polymery.
Tento proces tradičně využívá teplonebo elektřina spolu s katalyzátorem pro urychlení přeměny CO2 na produkty. Mnohé z těchto metod jsou však často energeticky náročné, což není ideální pro proces zaměřený na snížení dopadu na životní prostředí. Použití slunečního světla k excitaci molekuly katalyzátoru je zase energeticky účinné.
"Většina jiných způsobů, jak to udělat, zahrnujepomocí chemikálií na bázi kovů a tyto kovy jsou kovy vzácných zemin,“ řekl Sharada. "Mohou být drahé, těžko k nalezení a potenciálně toxické."
Tato práce byla první výpočetnívýzkum této povahy, protože vědci předtím nezkoumali základní mechanismus, kterým se elektron pohybuje z organické molekuly, jako je oligofenylen, na CO2. Tým zjistil, že by mohli provádět systematické úpravy oligofenylenového katalyzátoru přidáním skupin atomů, které propůjčují určité vlastnosti, když jsou navázány na molekuly, které mají tendenci tlačit elektrony směrem ke středu katalyzátoru, aby se reakce urychlila.
Tým v současné době studuje designové strategiekatalyzátory, které mají za následek nejen vysokou reakční rychlost, ale také umožňují excitaci molekuly viditelným světlem pomocí kvantové chemie a genetických algoritmů.
Přečtěte si také
Svatozář Andromedy se blíží k naší galaxii. Řekneme vám, proč je to důležité
Příznaky koronaviru u dětí. Na co byste měli dávat pozor?
Ukázalo se, že Mayská civilizace opustila jejich města