I catalizzatori potrebbero rivelarsi la chiave per convertire l'anidride carbonica e il monossido di carbonio in prodotti a valore aggiunto, ma la loro efficacia dipende dal fatto che siano selettivi nel modo in cui funzionano.

Gli scienziati dell'Università di Adelaide stanno inventando materiali migliori per realizzare la prossima generazione di catalizzatori che aiuteranno a creare combustibili alternativi che potrebbero aiutare a ridurre la nostra impronta di carbonio.

Il Professore Associato Yan Jiao è Direttore della Ricerca presso la Scuola di Ingegneria Chimica e Materiali Avanzati dell'Università di Adelaide. Esaminando come si comportano i catalizzatori, il suo team sta trovando modi praticabili per produrre prodotti chimici e combustibili alternativi da anidride carbonica e monossido.

"È probabile che il futuro fabbisogno energetico mondiale venga soddisfatto da un mix di fonti rinnovabili, compresi combustibili liquidi alternativi che hanno il vantaggio di poter essere forniti e utilizzati utilizzando la tecnologia esistente, ", ha detto il professor Jiao.

Il team del professor Jiao lavora nel campo dell'elettrochimica computazionale e della progettazione di materiali energetici mediante metodi di calcolo.

"La produzione di elettricità rinnovabile può portare benefici sia a breve che a lungo termine per la nostra società, ma l'attuale collo di bottiglia è la conversione e lo stoccaggio di elettricità rinnovabile, " lei disse.

"Come percorso alternativo per ridurre la nostra impronta di carbonio, stiamo ricercando materiali catalizzatori migliori in grado di produrre e utilizzare combustibili puliti che non inquinano il nostro pianeta.

"Abbiamo scoperto che un ambiente di reazione confinato creato da atomi di rame disposti in strutture piramidali su scala nanometrica può trasformare selettivamente l'anidride carbonica e il monossido di carbonio in glicole etilenico".

La disposizione piramidale degli atomi è cruciale per il rame che agisce come un catalizzatore efficace nell'assistere la trasformazione.

Oltre a identificare un nuovo meccanismo di reazione per produrre un prezioso diolo con svariate applicazioni industriali, il lavoro del team evidenzia il potenziale della progettazione di ambienti di reazione per aumentare la selettività e l'efficienza dei catalizzatori.

Professor Jiao e Ling Chen, chi è un laureato per candidato alla ricerca, sono stati recentemente intervistati sulla loro ricerca da Il mondo della chimica .

"La conversione elettrocatalitica dell'anidride carbonica in prodotti chimici e combustibili è un percorso promettente per raggiungere l'obiettivo di neutralità del carbonio sostenuto dall'accordo di Parigi sui cambiamenti climatici, ", ha detto il signor Chen.

"La sua implementazione di successo, però, dipende dallo sviluppo di catalizzatori ad alta selettività e ad alta efficienza energetica.

"L'anidride carbonica può essere convertita elettrochimicamente in prodotti a singolo e multicarbonio. Ma produrre alcoli è più impegnativo che formare idrocarburi, e producendo selettivamente C . biatomico di valore più elevato ₂ sostanze chimiche come il glicole etilenico rimangono inafferrabili".

"Al meglio delle nostre conoscenze, un percorso completo per l'elettrosintesi di dioli come il glicole etilenico, da monossido di carbonio e anidride carbonica non è mai stato segnalato prima né sperimentalmente né teoricamente".

I risultati del team sono stati riportati sulla rivista Scienze chimiche .