Gli scienziati di Yale hanno fatto un prossimo passo critico nella creazione di un processo scalabile per rimuovere l’anidride carbonica (CO2) dall’aria e “ricircolalo” come combustibile rinnovabile.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nanotecnologia della natura, Il chimico di Yale Hailiang Wang e i suoi colleghi descrivono la loro ultima svolta nella creazione di metanolo – un combustibile liquido ampiamente usato per la combustione interna e altri motori – dalle emissioni industriali di CO2un gas serra primario che contribuisce ai cambiamenti climatici.
Il processo potrebbe avere applicazioni di vasta portata in tutto il settore.
“Questa è una nuova strategia che porta CO2 Riduzione in metanolo a un nuovo livello “, ha affermato Wang, professore di chimica nella facoltà di arti e scienze di Yale e autore principale del nuovo studio. Wang è anche membro dello Yale Energy Sciences Institute e del Yale Center per la cattura del carbonio naturale .
Transforming co2 Nel metanolo è una reazione chimica in due fasi. Innanzitutto, co2 reagisce con un catalizzatore per diventare monossido di carbonio (CO). Il CO subisce quindi una reazione catalitica per diventare metanolo.
Il processo precedente più efficace – anche sviluppato nel laboratorio di Wang – presentava un singolo catalizzatore realizzato con molecole di tetraaminoftalocianina cobalt supportate su nanotubi di carbonio.
Ma le due fasi di reazione hanno una mancata corrispondenza su questo catalizzatore a sito singolo: la conversione di CO2 in CO non è così efficiente o selettiva, che presenta una sfida per gli scienziati che cercano di elaborare un processo robusto che può essere ridimensionato per uso industriale.
“Avere un solo tipo di sito catalitico non è stato ottimale per entrambi i passaggi della reazione”, ha dichiarato Jing Li, associato post -dottorato nel laboratorio di Wang e primo autore del nuovo studio. “Per evitare questo compromesso, ora abbiamo progettato un catalizzatore” due in uno “.”
Il nuovo processo inizia con un sito di tetrametossiftalocianina di nichel per la conversione di CO2 In CO. La CO di nuova formazione migra quindi su un sito di cobalto – gli scienziati della catalisi si riferiscono a questo come “spillover” – per completare la riduzione in metanolo.
“Il nostro lavoro offre una soluzione potenzialmente scalabile per ridurre le impronte di carbonio e accelerare il passaggio all’energia più pulita”, ha affermato Conor Rooney, ex dottorato di ricerca. Studente nel laboratorio di Wang e coautore del nuovo studio.
Rooney è un fondatore di Oxylus Energy, un’azienda che lavora con partner del settore per convertire i rifiuti di carbonio in combustibile liquido con metanolo, basato sulla ricerca del Wang Lab.
Altri coautori di Yale includono Seonjeong Cheon, Yuanzuo Gao, Bo Shang, Huan Li, Longtao Ren e Shize Yang. Yang è direttore della struttura centrale di microscopia elettronica corretta dall’aberrazione di Yale, una microscopia elettronica completa e un laboratorio di spettroscopia incentrato sulla ricerca scientifica dei materiali.
Lo studio è una collaborazione con Quansong Zhu e Robert Baker della Ohio State University, che hanno fornito prove sperimentali per lo spillover di CO dal sito di nichel al sito di Cobalt. Altri collaboratori dello studio includono Alvin Chang e Zhenxing Feng della Oregon State University e Huan Li, Zhan Jiang e Yongye Liang della Southern University of Science and Technology.
La ricerca è stata finanziata, in parte, dallo Yale Center for Natural Carbon Capture e dalla National Science Foundation.
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