Endelig et gjennombrudd i jakten på drivstoff fra CO2

Jeg må bare dele dette med deg, for dette er en av de tingene som gjør at jeg minner meg selv på hvorfor jeg elsker vitenskap.

Tenk deg følgende: Vi suger CO2 rett ut av lufta, pøser det gjennom en magisk kjemisk prosess, og ut kommer drivstoff. Ikke bare et eller annet biprodukt, men skikkelig drivstoff — noe som kan få biler, skip og kanskje til og med fly til å gå.

Methanol har lenge vært den store drømmen i karbonfangst-forskningen. Det er et rent, brennbart stoff som kan erstatte fossil energi på mange områder. Men det har alltid vært én stor hake.

Det evige problemet

Her kommer det vitenskapelige grunnproblemet — og det er derfor forskerne har slitne hår i årevis.

Når temperaturen er lav nok, vil universet gjerne ha denne reaksjonen. Det er termodynamisk gunstig, som fagfolkene sier. Men da melder et annet problem seg: CO2 blir helt passivt. Det reagerer rett og slett for sakte.

Heis tempoet opp? Da får du fart, ja — men nå kommer en annen reaksjon på banen. Den "omvendte vann-gass shift-reaksjonen" starter nemlig å lage uønskede biprodukter i stedet for din dyrebare methanol.

Du ender opp med å få noe helt annet enn det du hadde planlagt.

Konklusjonen? Du får enten hastighet eller renhet. Aldri begge deler. Forskere har levd med dette kompromisset i tiår.

Plutselig kom løsningen

Men nå — hold deg fast — har forskere ved Dalian Institute of Chemical Physics i Kina kastet en skiftenøkkel i hele greia.

Professor Jian Sun og Professor Jiafeng Yu har utviklet en helt ny type katalysator. Den har et imponerende vrient navn: sterkt metall-støtte interaksjon (SMSI)-drevet overflatestruktur.

Men la deg ikke skremme.

Tenk på det som et smart kjøkken der ulike stasjoner tar seg av ulike deler av oppskriften. Alt skjer sammen, men uten at noen kommer i veien for hverandre. Forskerne har rett og slett delt opp de aktive stedene i katalysatoren slik at ulike reaksjonstrinn kan skje på ulike steder.

Ganske smart, altså.

Resultatene lar seg lese

Her blir det virkelig interessant.

Den nye katalysatoren oppnår en rom-tid-utbytte på 1,2 gram per gram katalysator per time ved 300°C og moderat trykk. Konvensjonelle kommersielle katalysatorer? De holder omtrent én tredjedel av den hastigheten.

Tre ganger bedre. Tre ganger mer drivstoff fra samme mengde CO2.

Men vent, det er mer.

Katalysatoren reduserer også de plagsomme CO-biproduktene drastisk. Hvordan? Ved å snu reaksjonsveien fullstendig.

Vanlige kobberbaserte katalysatorer starter med å bryte karbon-oksygen-bindingen først, og deretter tilsettes hydrogen. Denne nye utformingen gjør det motsatte: Hydrogen tilsettes først ved zirkonia-plassene, deretter skjer bindingen.

Det er som forskjellen på å bygge et puslespill ved å starte med kantbrikkene versus å kaste deg rett inn i midten.

Hvorfor dette betyr noe

Jeg skal være forsiktig med å overdrive, men dette er virkelig et gjennombrudd vi trenger i klimakampen. Vi snakker ikke lenger bare om å kutte utslipp — vi snakker om aktivt å trekke karbon ut av atmosfæren og gjøre det om til noe nyttig.

Og methanol er ikke bare drivstoff. Det er et byggemateriale for utallige kjemikalier vi bruker hver dag. Denne teknologien kan på sikt hjelpe oss å bygge en sirkulær økonomi der CO2-utslipp blir råstoff for industrien.

Forskerne selv beskrev det som "en ny vei til å løse det langvarige kompromisset mellom aktivitet og selektivitet." Med andre ord: De har åpnet en dør som alle trodde var låst.

Veien videre

Ærlig talt? Det gjenstår arbeid. Laboratorieresultater oversettes ikke alltid direkte til industriell skala.

Men dette er et massivt bevis på at konseptet fungerer, og det gir forskere over hele verden en ny retning å utforske.

Det jeg liker best med denne historien er lærdommen: Noen ganger er svaret ikke å tvinge den samme gamle metoden til å jobbe hardere. Noen ganger handler det om å tenke helt nytt.

Så neste gang noen sier at vi ikke kan gjøre noe med CO2 i atmosfæren? Send dem hit. Vitenskapen bringer oss nærmere en verder der det gassen kanskje blir vår nye ressurs.

Forhåpentligvis får dette gjennombruddet den oppmerksomheten — og finansieringen — det fortjener.

Kilde: ScienceDaily