For at bekæmpe den globale klimaforandring er det nødvendigt at reducere udledningen af kuldioxid, som er den primære drivkraft bag klimaændringerne.
En ny metode gør det muligt at dele CO2 op i kulstof og ilt direkte gennem en elektrokinetisk proces - altså at skabe ilt ud af CO2.
Det skriver Science Daily.
Ifølge et kinesisk forskerhold, som har publiceret deres resultater i tidsskriftet Angewandte Chemie, kan denne proces også anvendes under vand eller i rummet, uden behov for de strenge forhold som tryk og temperatur, der normalt kræves for kemiske reaktioner.
Mere effektiv end fotosyntese
I naturen er bladplanter mestre i at opnå kulstofneutralitet. Under fotosyntese omdanner de CO2 til både ilt og glukose. I denne proces spiller hydrogenatomer en vigtig rolle som formidlere.
Men metoden er ikke særlig effektiv, og den ilt, der produceres, stammer ikke fra CO2, men fra vandet, som planterne optager.
Forskning fra et team ledet af Ping He og Haoshen Zhou ved Nanjing Universitet har nu udviklet en metode, der direkte opdeler CO2 i elementært kul og ilt. I deres proces bruges lithium som formidler i stedet for hydrogen.
Sådan fungerer det
Forskerne har skabt en elektrokemisk enhed, der består af en gaskatode med en nanoskala kokatalysator bestående af ruthenium og kobolt (RuCo) og en metal-lithium-anode.
CO2 føres ind i katoden, hvor det gennemgår en to-trins elektrochemisk proces med lithium. Først dannes lithiumcarbonat (Li2CO3), som derefter reagerer videre for at producere lithiumoxid (Li2O) og elementært kul.
I en efterfølgende elektrokatalytisk proces omdannes Li2O til lithiumioner og iltgas (O2).
Ved at bruge den optimerede RuCo-katalysator opnår forskerne et iltudbytte på over 98,6 %, hvilket er betydeligt højere end fotosyntesens effektivitet.
Testet på Mars-atmosfære
Metoden er også blevet testet med blandede gasser, der indeholder forskellige mængder CO2, herunder simuleret røggas og simuleret Mars-atmosfære, som primært består af CO2.
Hvis den nødvendige energi til processen kommer fra vedvarende kilder, kan denne teknik bidrage til at opnå kulstofneutralitet.
Derudover har den potentiale til at blive anvendt inden for mange områder, fra iltforsyning til rumdragter og livsunderstøttelse under vand, til luftforbedring og affaldsbehandling.
