Τυπικά, αυτή η διαδικασία διαχωρισμού CO2 απαιτεί τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Ωστόσο, στην πρώτη υπολογιστική
Συγκεκριμένα, το έδειξαν αυτόΤο υπεριώδες φως μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματικό στη διέγερση του οργανικού μορίου ολιγοφαινυλενίου. Όταν εκτίθεται σε υπεριώδες φως, το ολιγοφαινυλένιο γίνεται αρνητικά φορτισμένο ανιόν, μεταφέροντας εύκολα ηλεκτρόνια σε ένα κοντινό μόριο όπως το CO2. Έτσι, το διοξείδιο του άνθρακα γίνεται ικανό να ανακτήσει και να μετατραπεί σε αναπόσπαστο μέρος των πλαστικών, των φαρμάκων ή ακόμη και των επίπλων.
«Το CO2 είναι εμφανώς δύσκολο να μειωθεί,ως εκ τούτου, ζει στην ατμόσφαιρα για δεκαετίες. Αλλά αυτό το αρνητικά φορτισμένο ανιόν είναι ικανό να μειώσει ακόμη και ένα τόσο σταθερό προϊόν όπως το CO2, επομένως είναι πολλά υποσχόμενο και γιατί το μελετάμε.
Shaama Sharada, Επίκουρος Καθηγητής, WISE Gabilan
Η ταχέως αυξανόμενη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Γης είναι ένα από τα πιο επείγοντα προβλήματα που πρέπει να λύσει η ανθρωπότητα για να αποφύγει την κλιματική καταστροφή.
Από την αρχή της βιομηχανικής εποχής, οι άνθρωποι έχουν αυξηθείΕκπομπές CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 45% λόγω της καύσης ορυκτών καυσίμων και άλλων εκπομπών. Ως αποτέλεσμα, οι μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες είναι πλέον δύο βαθμούς Κελσίου υψηλότερες από ό,τι στην προβιομηχανική εποχή. Χάρη στα αέρια του θερμοκηπίου όπως το CO2, η θερμότητα από τον ήλιο παραμένει στην ατμόσφαιρα, θερμαίνοντας τον πλανήτη μας.
Πολλές ερευνητικές ομάδες διερευνούν μεθόδους για τη μετατροπή του CO2 που δεσμεύεται από τις εκπομπές σε καύσιμα ή πρώτες ύλες άνθρακα για καταναλωτικά προϊόντα, από φαρμακευτικά προϊόντα σε πολυμερή.
Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί παραδοσιακά θερμότηταή ηλεκτρική ενέργεια μαζί με καταλύτη για την επιτάχυνση της μετατροπής του CO2 σε προϊόντα. Ωστόσο, πολλές από αυτές τις μεθόδους είναι συχνά ενεργοβόρες, κάτι που δεν είναι ιδανικό για μια διαδικασία που στοχεύει στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η χρήση του ηλιακού φωτός για να διεγείρει το μόριο του καταλύτη είναι με τη σειρά του ενεργειακά αποδοτική.
«Οι περισσότεροι άλλοι τρόποι για να γίνει αυτό περιλαμβάνουνχρησιμοποιώντας χημικά με βάση τα μέταλλα και αυτά τα μέταλλα είναι μέταλλα σπανίων γαιών», είπε ο Sharada. «Μπορεί να είναι ακριβά, δυσεύρετα και δυνητικά τοξικά».
Αυτή η εργασία ήταν η πρώτη υπολογιστικήέρευνα αυτής της φύσης επειδή οι επιστήμονες δεν είχαν μελετήσει προηγουμένως τον υποκείμενο μηχανισμό με τον οποίο ένα ηλεκτρόνιο μετακινείται από ένα οργανικό μόριο, όπως το ολιγοφαινυλένιο, στο CO2. Η ομάδα διαπίστωσε ότι θα μπορούσαν να κάνουν συστηματικές τροποποιήσεις στον καταλύτη ολιγοφαινυλενίου προσθέτοντας ομάδες ατόμων που προσδίδουν ορισμένες ιδιότητες όταν συνδέονται με μόρια που τείνουν να ωθούν τα ηλεκτρόνια προς το κέντρο του καταλύτη για να επιταχύνουν την αντίδραση.
Η ομάδα μελετά επί του παρόντος στρατηγικές σχεδιασμούκαταλύτες που όχι μόνο οδηγούν σε υψηλό ρυθμό αντίδρασης, αλλά επιτρέπουν επίσης τη διέγερση ενός μορίου με ορατό φως, χρησιμοποιώντας τόσο κβαντική χημεία όσο και γενετικούς αλγόριθμους.
Διαβάστε επίσης
Το φωτοστέφανο της Ανδρομέδας πλησιάζει τον γαλαξία μας. Σας λέμε γιατί είναι σημαντικό
Συμπτώματα κοροναϊού σε παιδιά. Σε τι πρέπει να προσέξετε;
Αποδείχθηκε ότι έκανε τον πολιτισμό των Μάγια να εγκαταλείψουν τις πόλεις τους