Углекислый газ является отходом при многих видах производства. И он, как известно, не только загрязняет окружающую среду, но и является одной из причин глобального потепления. Поэтому если мы заботимся о будущем нашей планеты — нам следует уменьшать его содержание в атмосфере. Но что, если не просто «дезактивировать» углекислый газ, а производить из него полезные материалы? Звучит на первый взгляд не реалистично, но именно это и стало возможным благодаря новому виду катализаторов.

Об изобретении пишет издание Energy & Environmental Science. А вещество, которое поможет сделать нам, казалось бы, невозможное относится к классу электрокатализаторов. Это первые в мире материалы, помимо ферментов живых организмов, которые могут с эффективностью около 99% превращать углекислый газ и воду в углеродные структуры, содержащие один, два, три или четыре атома углерода. К примеру, 2 таких структуры метилглиоксаль (содержит 3 атома углерода) и 2,3-фурандиол (4 атома) могут использоваться в качестве сырья для производства пластмасс, клеев и фармацевтических препаратов.

Схематичное изображение процесса превращения углекислого газа в пластик, ресурсы для производства различных стройматериалов и медикаменты

«Наш прорыв позволяет превращать углекислый газ в сырье для химической и фармацевтической промышленности.» — рассказал одни из руководителей проекта профессор кафедры химии и химической биологии и кафедры биохимии и микробиологии Ратгерского университета в Нью-Брансуике Чарльз Дисмукс.

Используя пять различных катализаторов из никеля и фосфора, которые являются довольно дешевыми и распространенными элементами, исследователи могут электрохимически преобразовать углекислый газ и воду в широкий спектр продуктов на основе углерода. Выбор катализатора и подходящие условия определяют, сколько атомов углерода могут быть соединены вместе, чтобы получать молекулы или даже более длинные полимеры.

Следующим шагом в работе ученых будет выяснение того, возможно ли использовать новую технологию для производства диолов, которые широко используются в полимерной промышленности, а также то, насколько оправдано применение технологии для получения углеводородов, которые могут применяться при создании возобновляемых видов топлива.