Z takiego właśnie założenia wyszli przedstawiciele Uniwersytetu McGilla, którzy poświęcili swoje badania reakcji elektrokatalizy. Na jej potrzeby, wykorzystując energię odnawialną, dwutlenek węgla jest przekształcany w metan. O tym, dlaczego takie podejście miałoby zostać uznane za rewolucyjne, członkowie zespołu badawczego piszą na łamach Applied Catalytic B: Environment and Energy.
Czytaj też: Polacy pokazują, jak łatwo produkować paliwa. Najlepszy składnik jest niewidoczny dla oka
Zacznijmy od tego, że opisywane podejście – w odróżnieniu od metod produkcji metanu opartych na paliwach kopalnych – nie prowadzi do powstawania emisji dwutlenku węgla. Wręcz przeciwnie, ten ostatni związek, będący głównym winowajcą postępujących zmian klimatu, jest w nowym procesie usuwany z atmosfery. Autorzy nowej koncepcji wdrożyli na jej potrzeby niewielkie struktury złożone z miedzi. Takie nanoklastry, jak wyjaśniają sami zainteresowani, pełnią funkcję katalizatorów przekształcających dwutlenek węgla w metan.
Kiedy natomiast przychodzi pora na wykorzystanie metanu w celu wytworzenia energii, pojawiają się emisje dwutlenku węgla. Zamiast jednak trafić do atmosfery, są one przechwytywane i po raz kolejny używane w celu pozyskania metanu. Wydajne energetycznie rozwiązanie, neutralne pod względem węglowym, może nieco przywodzić na myśl perpetuum mobile, choć oczywiście taka koncepcja nie może funkcjonować w prawdziwym życiu.
W celu wytwarzania paliwa w postaci metanu naukowcy z Kanady wykorzystali reakcję elektrokatalizy polegającej na przekształcaniu dwutlenku węgla
Elektrokataliza zastosowana przez kanadyjskich uczonych powinna pomóc w utrzymywaniu pożądanych stężeń dwutlenku węgla w atmosferze. Co istotne, do jej napędzania da się wykorzystać odnawialne źródła energii, dzięki czemu cały proces jest wysoce ekologiczny. Nie ma ograniczeń co do pochodzenia tej energii. Innymi słowy, w słoneczny dzień mogą jej dostarczać panele fotowoltaiczne, natomiast kiedy pojawi się odpowiednio silny wiatr – do pracy zostaną oddelegowane turbiny.
Powstająca energia, szczególnie jeśli pojawi się jej nadmiar, mogłaby być magazynowana w formie metanu. Ten byłby później gromadzony i spalany w razie potrzeby. Istotnym aspektem prowadzonych eksperymentów było wykazanie, iż w roli katalizatorów szczególnie dobrze sprawdzają się małe klastry miedzi. Testowane warianty opiewały na 19 do 1000 atomów i to właśnie okolice tej dolnej granicy wypadały szczególnie korzystnie.
Czytaj też: Przełom w pracach nad materiałami do ogniw paliwowych. Na tę informację czekaliśmy od dawna
Jeśli chodzi o dalszy rozwój takich urządzeń, to autorzy zamierzają pracować nad wydajnością całego procesu. Poza tym chcieliby zbadać możliwości wykorzystywania elektrokatalizy na potrzeby dużych zakładów przemysłowych. Jak przekonują, opisywane przez nich podejście ma co najmniej dwie ogromne zalety. Pierwsza z nich polega na redukcji emisji gazów cieplarnianych, natomiast druga odnosi się do zrównoważonego sposobu magazynowania energii.