Научници су развили ласерску технологију која би могла отворити путеве чистим технологијама горива и енергије у будућности.
Хитно су нам потребни еколошки прихватљиви и одрживи начини да заменимо фосилна горива, нафту и природни гас. Угљен диоксид (ЦО2) је отпадни производ у изобиљу који се производи у свим активностима и изворима који се ослањају на фосилна горива. Око 35 милијарди метричких тона угљен-диоксида се ослобађа у наше просторе планета атмосферу годишње као отпадни производ из електрана за производњу електричне енергије, возила и индустријских постројења широм света. Да би се ублажили ефекти ЦО2 на глобалну климу, овај изгубљени ЦО2 би се пре могао претворити у употребљив енергија као што су угљен моноксид и други извори богати енергијом. На пример, у реакцији са водом ЦО2 производи водоник богат енергијом, када реагује са водоником производи корисне хемикалије попут угљоводоника или алкохола. Такви производи би се могли користити у различите сврхе и то у светским индустријским размерама.
Електрокатализатори су катализатори који учествују у електрохемијским реакцијама – када се одвија хемијска реакција али је укључена и електрична енергија. На пример, прави катализатор може помоћи да се реагује водоник и кисеоник како би се направила вода на контролисан начин, иначе ће то бити само насумична мешавина два гаса. Или чак да производи електричну енергију сагоревањем водоника и кисеоника. Електрокатализатори модификују или повећавају брзину хемијских реакција, а да се сами не троше у реакцији. У контексту са ЦО2, електрокатализатори се сматрају релевантним и обећавајућим у смислу постизања ефикасности 'постепене промене' у смањењу ЦО2 по жељи.
Нажалост, тачан механизам како ови електрокатализатори функционишу није у потпуности схваћен и остаје значајан изазов да се направи разлика између слојева краткотрајних међумолекула са „буком“ неактивних молекула у раствору. Ово ограничено разумевање механизма представља потешкоће у било којој могућој промени у дизајну електрокатализатора.
Научници са Универзитета у Ливерпулу у Великој Британији су демонстрирали а ласертехника спектроскопије за електрохемијску редукцију угљен-диоксида ин ситу у њиховој студији објављеној у Катализа природе. Они су први пут користили генерисање вибрационе суме фреквенције или ВСФГ спектроскопију заједно са електрохемијским експериментима да би истражили катализатор (Мн(бпи)(ЦО)3Бр) који се сматра обећавајућим електрокатализатором за редукцију ЦО2. Први пут је примећено понашање кључних посредника који су присутни у каталитичком циклусу реакције у веома кратком интервалу. ВСФГ технологија омогућава праћење понашања и кретања чак и екстремно краткотрајних врста у каталитичком циклусу и стога нам помаже да разумемо како електрокатализатори раде. Дакле, разуме се тачно понашање како електрокатализатори функционишу у хемијској реакцији.
Ова студија пружа увид у неке од сложених хемијских путева и може нам омогућити да креирамо нове дизајне за електрокатализаторе. Истраживачи већ истражују како да побољшају осетљивост ове технике и развијају нови систем детекције за бољи однос сигнала и шума. Овај приступ би могао помоћи да се отворе путеви за ефикасно чисто гориво и прикупити више потенцијала за чисте енергије. Такав процес на крају треба индустријски проширити да би се постигла већа ефикасност на комерцијалном нивоу. Руковање великим количинама ЦО2 произведеног из постројења за сагоревање фосилних горива захтеваће индустријски напредак.
***
Извор (и)
Нери Г и др. 2018. Детекција каталитичких интермедијера на површини електроде током редукције угљен-диоксида катализатором богатим земљом. Катализа природе. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
