Jak światło słoneczne i CO2 można przekształcić w zrównoważone paliwo
W najnowszym artykule opublikowanym w czasopiśmie Sustainable Energy & Fuels naukowcy przedstawiają nowy proces, który wykorzystuje światło słoneczne do przekształcania CO2 w metanol. Metanol ten może być wykorzystywany jako zrównoważone paliwo. Brzmi to obiecująco, ale czy nie jest za wcześnie na radość?
Proces opisany w badaniu opiera się na fotokatalizie. W procesie tym światło słoneczne jest wykorzystywane do inicjowania reakcji chemicznych. Naukowcy opracowali materiał wykonany z atomów miedzi połączonych z nanokrystalicznym azotkiem węgla. Elektrony azotku węgla są aktywowane przez światło słoneczne i mogą się swobodnie poruszać. Elektrony te poruszają się następnie w kierunku CO2, umożliwiając w ten sposób konwersję CO2 w metanol. Atomy miedzi działają jak katalizator.
Ale czym ten proces różni się od poprzednich metod? Według naukowców są dwie główne rzeczy: wydajność i selektywność. Konwencjonalne metody przekształcania CO2 w produkty użytkowe nie były ani szczególnie wydajne, ani selektywne. Dzięki nowemu materiałowi i atomom miedzi jako katalizatorowi, naukowcy mogą kontrolować reakcję w taki sposób, że powstaje głównie metanol i mniej produktów ubocznych.
Kolejną zaletą jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Zamiast paliw kopalnych, proces opiera się na świetle słonecznym. Czy jest to więc zrównoważone, przyjazne dla środowiska podejście do produkcji paliw i innych związków chemicznych z CO2?
Chociaż naukowcy podkreślają, że ich proces jest bardziej wydajny i selektywny niż konwencjonalne metody, brakuje konkretnych liczb i danych na poparcie tych twierdzeń. Jak dokładnie definiowana jest ta "wydajność"? I jak wysoka jest rzeczywista wydajność metanolu w porównaniu do innych produktów ubocznych? Sama produkcja materiału z atomów miedzi i nanokrystalicznego azotku węgla wymaga zasobów i energii. Czy jest to naprawdę zrównoważone, jeśli spojrzeć na cały łańcuch produkcyjny?