Généralement, ce processus de séparation du CO2 nécessite d’énormes quantités d’énergie. Cependant, dans le premier calcul
En particulier, ils ont démontré quela lumière ultraviolette peut être très efficace pour exciter la molécule d'oligophénylène organique. Lorsqu'il est exposé à la lumière UV, l'oligophénylène devient un anion chargé négativement, transférant facilement des électrons à une molécule proche telle que le CO2. Ainsi, le dioxyde de carbone devient capable de se récupérer et de devenir une partie intégrante des plastiques, des médicaments ou même des meubles.
« Le CO2 est notoirement difficile à réduire,c’est pourquoi il vit dans l’atmosphère pendant des décennies. Mais cet anion chargé négativement est capable de réduire même un produit aussi stable que le CO2, c’est donc prometteur et c’est pourquoi nous l’étudions.
Shaama Sharada, professeur adjoint, WISE Gabilan
L'augmentation rapide de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre est l'un des problèmes les plus urgents que l'humanité doit résoudre pour éviter une catastrophe climatique.
Depuis le début de l’ère industrielle, la population a augmentéÉmissions de CO2 dans l'atmosphère de 45 % en raison de la combustion de combustibles fossiles et d'autres émissions. En conséquence, les températures moyennes mondiales sont désormais supérieures de deux degrés Celsius à celles de l’ère préindustrielle. Grâce aux gaz à effet de serre comme le CO2, la chaleur du soleil reste dans l'atmosphère, réchauffant notre planète.
De nombreux groupes de recherche explorent des méthodes permettant de convertir le CO2 capté par les émissions en carburants ou en matières premières carbonées pour les produits de consommation, des produits pharmaceutiques aux polymères.
Ce procédé utilise traditionnellement de la chaleurou de l'électricité avec un catalyseur pour accélérer la conversion du CO2 en produits. Cependant, bon nombre de ces méthodes sont souvent gourmandes en énergie, ce qui n’est pas idéal pour un processus visant à réduire l’impact environnemental. Utiliser la lumière du soleil pour exciter la molécule catalytique est à son tour économe en énergie.
"La plupart des autres moyens d'y parvenir impliquenten utilisant des produits chimiques à base de métaux et ces métaux sont des métaux des terres rares », a déclaré Sharada. « Ils peuvent être coûteux, difficiles à trouver et potentiellement toxiques. »
Ce travail a été le premier calculrecherche de cette nature parce que les scientifiques n’avaient pas étudié auparavant le mécanisme sous-jacent par lequel un électron passe d’une molécule organique, telle que l’oligophénylène, au CO2. L'équipe a découvert qu'elle pouvait apporter des modifications systématiques au catalyseur oligophénylène en ajoutant des groupes d'atomes qui confèrent certaines propriétés lorsqu'ils sont liés à des molécules qui ont tendance à pousser les électrons vers le centre du catalyseur pour accélérer la réaction.
L'équipe étudie actuellement des stratégies de conceptioncatalyseurs qui non seulement conduisent à une vitesse de réaction élevée, mais permettent également l'excitation d'une molécule avec la lumière visible, en utilisant à la fois la chimie quantique et des algorithmes génétiques.
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