一世紀半以上の間、研究者たちは大気中に浮遊する二酸化炭素すべてを使って何か有用なことをする方法を見つけようとしてきました。私たちはたくさんのものを持っていて、私たちは息を吐くたびにそれを放出しています、しかしそれがしていることのすべては大気中でぶらぶらしています。
科学者は 本当に それをすべて燃料に変える方法を見つけるのが大好きです。科学者たちは、二酸化炭素から削減されたものを保存する方法を考え出すのに苦労しただけでなく、二酸化炭素削減がどのようにして触媒作用を及ぼすことができるのかを理解するのに苦労しています。
言い換えれば、科学者たちは基本的に19世紀半ばからCO2を混ぜ合わせ、それをさまざまな物質と混合したり、加熱したりして、たまに反応を起こしていました（「150年」は1869年の実験の参照です）研究者らは、CO2をギ酸（防腐剤）に変換するために電極触媒を使用しました）。しかし研究者はこの可能性を長い間理解してきましたが、これらの反応が起こる原因を実際には理解していませんでした。これまで、コロンビア大学工学部の研究者によって行われた新しい実験のおかげで、制御された方法で実験を行うことは不可能でした。彼らの論文の調査結果は本日発表されました。 国立科学アカデミー論文集.
コロンビア大学の副研究員であるIrina Chernyshovaは、次のように述べています。「私たちは、試行錯誤し、さまざまな素材を使ってCO2の変換効率が材料特性にどのように影響するかを調べています。工学と応用科学は言う 逆です。 「しかしそれには寿命がかかる可能性があります。」
彼らの画期的な進歩は、電気エネルギーを加えることによる電気化学的還元、またはCO2のより単純な分子への変換のプロセスと関係があると、Chernyshovaは説明しています。表面増強ラマン分光法を使用して、チームは、2つではなく単一の中間体 - 炭素と酸素分子の表面に結合するカルボキシレート - を使用して二酸化炭素を減らすことができることを初めて観察することができました。
「150年の間、人々はこれが可能であることを知っていましたが、150年の間彼らは非体系的な方法でそれを商品化するのでそれを商品化できませんでした」とChernyshovaは言いました。 「すべての材料をすべての可能な組み合わせで選別することはできません。」
二酸化炭素の電気還元をよりよく理解した今、世界中の研究者は、再生可能エネルギーの分野だけでなく、より多くのより有用な分子、例えば肥料への削減を目的とした、彼ら自身の研究のためのはるかに良いガイドレールを持つ。 。そして私たちはこのプロセスの巧妙な「ステップ1」についてもっと知っているので、実験ははるかに安くそして実行するのをより簡単にします、うまくいけば、ノックオン効果で。
同紙の共同執筆者であるSathish Ponnurangamは、「この知識と計算能力を使って」と発表し、「さまざまな触媒での反応をより正確に予測し、さらに合成して将来性のあるものを特定することができるでしょう。テスト済み。」
直射日光を利用してCO2を触媒する努力と並んで、植物から引き出されるインスピレーションのために人工または半人工の光合成としてより一般的に知られているプロセス、CO2を燃料または通気性のある空気に変える努力が水蒸気を得ている。今月初め、英国のケンブリッジ大学の研究者らは、ヒドロゲナーゼと呼ばれる藻類に見られる酵素を使用して、水分子をより効率的に水素（燃料として使用可能）と酸素に分割する方法を考え出しました。