Il gruppo di ricerca del Professor In Su-il del DGIST ha sviluppato un fotocatalizzatore ad alta efficienza che utilizza la luce solare per convertire l'anidride carbonica (CO2 ), la causa principale del riscaldamento globale, in metano (CH4 ) carburante. Il team di ricerca prevede che questa tecnologia rispettosa dell'ambiente possa essere applicata alla tecnologia CCU (Cattura e Utilizzo del Carbonio).
Secondo un gruppo di ricerca universitario statunitense, l’attuale concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera ha raggiunto il livello più alto degli ultimi 14 milioni di anni, pari a 420 ppm. L'Organizzazione meteorologica mondiale (OMM) prevede che il 2024 sarà un anno più caldo rispetto allo scorso anno a causa dell'influenza di El Niño.
Il World Economic Forum (WEF) ha identificato il cambiamento climatico come il rischio globale più grande tra le 34 crisi affrontate dal mondo in campi quali l’economia, la società, la tecnologia e la geopolitica, che potrebbero portare a conflitti internazionali a causa dell’esaurimento delle risorse e dell’economia. polarizzazione. Pertanto, ridurre la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera è inevitabile per superare le crisi indotte dal cambiamento climatico.
A questo proposito, è stata perseguita attivamente la ricerca sui fotocatalizzatori, in grado di ridurre le emissioni di anidride carbonica e contemporaneamente convertirla in combustibile utile. La ricerca sui fotocatalizzatori ha attirato l'attenzione come promettente tecnologia per la cattura e l'utilizzo del carbonio (CCU) per il futuro, poiché si basa esclusivamente sulla luce solare senza la necessità di input energetici aggiuntivi, come l'elettricità, rendendo i loro sistemi intrinsecamente semplici.
Tuttavia, la maggior parte dei fotocatalizzatori sviluppati finora sono costituiti da una struttura cristallina con atomi disposti regolarmente. I ricercatori hanno quindi dovuto affrontare vincoli, come le condizioni affinché la composizione aderisse alla disposizione degli elementi costitutivi, nella progettazione di vari punti attivi all'interno del catalizzatore mantenendo la struttura.
In questo contesto, il gruppo di ricerca del professor In Su-il presso DGIST ha sviluppato un fotocatalizzatore ad alta efficienza che include vari punti attivi e migliora le prestazioni di trasferimento degli elettroni.
Il gruppo di ricerca ha fabbricato una "struttura amorfa di In2 TiO5 fotocatalizzatore" contenente "Ti 3+ punti attivi che possono assorbire e attivare l'anidride carbonica" e "In 3+ punti attivi che possono decomporre l'acqua per fornire protoni", e l'hanno incorporata nel diseleniuro di molibdeno (MoSe2 ) nanostrati per migliorare le prestazioni di trasferimento degli elettroni.
Attraverso l'analisi strutturale, il gruppo di ricerca ha confermato che il fotocatalizzatore appena sviluppato converte il metano 51 volte in più rispetto al TiO2 disponibile in commercio fotocatalizzatori.
Il Professor In Su-il del DGIST ha dichiarato:"Questa ricerca è importante in quanto ha sviluppato una tecnologia fotocatalitica ad alta efficienza con doppi punti attivi. Condurremo ricerche di follow-up sul miglioramento della perdita di energia e della stabilità dei fotocatalizzatori amorfi per la futura commercializzazione del tecnologia."
La ricerca è pubblicata sul Chemical Engineering Journal .
Ulteriori informazioni: Niket S. Powar et al, Dynamic Ti 3+ e In 3+ doppi siti attivi su In2 TiO5 per migliorare la CO2 fotocatalitica in fase gassosa generata dalla luce visibile riduzione, Giornale di ingegneria chimica (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.147966
Informazioni sul giornale: Giornale di ingegneria chimica
Fornito da DGIST (Istituto di scienza e tecnologia di Daegu Gyeongbuk)
