Typisk kræver denne CO2-separationsproces enorme mængder energi. Men i den første beregning
Især demonstrerede de detultraviolet lys kan være meget effektivt til at spænde det organiske oligophenylenmolekyle. Når den udsættes for UV-lys, bliver oligophenylen en negativt ladet anion, der let overfører elektroner til et nærliggende molekyle såsom CO2. Således bliver kuldioxid i stand til at komme sig og blive til en integreret del af plast, medicin eller endda møbler.
"CO2 er notorisk svært at reducere,derfor lever den i atmosfæren i årtier. Men denne negativt ladede anion er i stand til at reducere selv et så stabilt produkt som CO2, så det er lovende, og hvorfor vi studerer det.
Shaama Sharada, adjunkt, WISE Gabilan
Den hastigt stigende koncentration af kuldioxid i jordens atmosfære er et af de mest presserende problemer, som menneskeheden skal løse for at undgå en klimakatastrofe.
Siden begyndelsen af den industrielle æra er mennesker stegetCO2-emissioner i atmosfæren med 45 % på grund af forbrænding af fossile brændstoffer og andre emissioner. Som følge heraf er de gennemsnitlige globale temperaturer nu to grader celsius højere end i den førindustrielle æra. Takket være drivhusgasser som CO2 forbliver varme fra solen i atmosfæren og opvarmer vores planet.
Mange forskergrupper udforsker metoder til at omdanne CO2 opsamlet af emissioner til brændstoffer eller kulstofråvarer til forbrugerprodukter, fra lægemidler til polymerer.
Denne proces bruger traditionelt varmeeller elektricitet sammen med en katalysator for at fremskynde omdannelsen af CO2 til produkter. Men mange af disse metoder er ofte energikrævende, hvilket ikke er ideelt til en proces, der har til formål at reducere miljøbelastningen. At bruge sollys til at excitere katalysatormolekylet er til gengæld energieffektivt.
"De fleste andre måder at gøre dette på involvererbruger metalbaserede kemikalier, og disse metaller er sjældne jordarters metaller," sagde Sharada. "De kan være dyre, svære at finde og potentielt giftige."
Dette arbejde var det første beregningsmæssigeforskning af denne art, fordi videnskabsmænd ikke tidligere havde undersøgt den underliggende mekanisme, hvorved en elektron bevæger sig fra et organisk molekyle, såsom oligophenylen, til CO2. Holdet fandt ud af, at de kunne foretage systematiske modifikationer af oligophenylen-katalysatoren ved at tilføje grupper af atomer, der giver visse egenskaber, når de binder sig til molekyler, der har tendens til at skubbe elektroner mod midten af katalysatoren for at fremskynde reaktionen.
Holdet studerer i øjeblikket designstrategierkatalysatorer, der ikke kun resulterer i en høj reaktionshastighed, men også tillader excitation af et molekyle med synligt lys ved hjælp af både kvantekemi og genetiske algoritmer.
Læs også
Andromedahaloen nærmer sig vores galakse. Vi fortæller dig, hvorfor det er vigtigt
Symptomer på coronavirus hos børn. Hvad du skal være opmærksom på?
Det viste sig, at det gjorde, at maya-civilisationen forlod deres byer