Forskare vid McGill University har utnyttjat solljusets kraft för att omvandla två av de mest skadliga växthusgaserna till värdefulla kemikalier. Upptäckten kan bidra till att bekämpa klimatförändringarna och skapa ett mer hållbart sätt att framställa vissa industriprodukter.
”Föreställ dig en värld där avgaserna från din bil eller utsläppen från en fabrik med hjälp av solljus kan omvandlas till rent bränsle för fordon, byggstenar för vardagsplast och energi som lagras i batterier”, säger Hui Su, postdoktor vid McGills kemiska institution, som är en av försteförfattarna. ”Det är just den typen av omvandling som den här nya kemiska processen möjliggör.”
Forskargruppens nya ljusdrivna kemiska process omvandlar metan och koldioxid till grön metanol och kolmonoxid i en och samma reaktion. Båda produkterna är högt värderade inom kemi- och energisektorerna, säger forskarna.
En hållbar lösning i naturen
Resultaten, som publiceras i Nature Communications, beskriver en ny mekanism som är rotad i naturens egen plan, på samma sätt som fotosyntesen gör det möjligt för växter att omvandla koldioxid och vatten till glukos och syre med hjälp av solljus.
I denna kemiska process fungerar en unik blandning av guld, palladium och galliumnitrid som katalysator. När ämnet utsätts för solljus utlöses en reaktion: en syreatom från koldioxid fäster vid en metanmolekyl, vilket ger grön metanol. Kolmonoxid bildas som en biprodukt.
”Genom att utnyttja solens rikliga energi kan vi i princip återvinna två växthusgaser till användbara produkter. Processen fungerar vid rumstemperatur och kräver inte den höga värme eller de starka kemikalier som används i andra kemiska reaktioner”, säger huvudförfattaren Chao-Jun Li, Distinguished James McGill Professor vid McGills kemiinstitution och Canada Research Chair in Green/Organic Chemistry.
”Denna innovation erbjuder en lovande väg mot Kanadas mål om nettonollutsläpp 2050 och förvandlar en miljöutmaning till en möjlighet för en mer hållbar framtid”, säger Jing-Tan Han, doktorand vid McGills kemiska institution, som är en av de första författarna.
För mer information: Hui Su et al, Photosynthesis of CH3OHvia oxygen-atom-grafting fromCO2 to CH4 enabled by AuPd/GaN, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-50801-3
