متان و دی‌اکسید کربن با این روش به مواد شیمیایی ارزشمند تبدیل میشوند!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا؛ یک فرآیند شیمیایی که توسط تیمی از دانشگاه مک‌گیل توسعه داده شده است، می‌تواند به تسریع پیشرفت به سمت خنثی‌سازی کربن کمک کند.

محققان دانشگاه مک‌گیل روشی را ابداع کرده‌اند که با استفاده از نور خورشید، دو مورد از مضرترین گاز‌های گلخانه‌ای را به مواد شیمیایی ارزشمند تبدیل می‌کند.
این پیشرفت می‌تواند هم به مقابله با تغییرات اقلیمی کمک کند و هم جایگزینی پایدار برای تولید برخی محصولات صنعتی فراهم کند.

هوی سو، یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش و پژوهشگر پسادکتری در دپارتمان شیمی دانشگاه مک‌گیل، گفت: "تصور کنید دنیایی که در آن گاز‌های خروجی از خودروی شما یا آلاینده‌های کارخانه‌ها با کمک نور خورشید به سوخت پاک برای خودروها، مواد اولیه پلاستیک‌های روزمره و انرژی ذخیره شده در باتری‌ها تبدیل شود. این دقیقا همان تحولی است که این فرآیند شیمیایی جدید امکان‌پذیر می‌کند. "

این تیم تحقیقاتی فرآیندی شیمیایی مبتنی بر نور توسعه داده که متان و دی‌اکسید کربن را در یک واکنش به متانول سبز و مونوکسید کربن تبدیل می‌کند.

هر دو محصول در بخش‌های شیمیایی و انرژی بسیار ارزشمند هستند.

الهام از طبیعت برای یک راه‌حل پایدار
این یافته‌ها که در مجله Nature Communications منتشر شده‌اند، مکانیسمی نوآورانه را توصیف می‌کنند که بر اساس الگوی طبیعت است، مشابه با فتوسنتز که به گیاهان امکان می‌دهد دی‌اکسید کربن و آب را با استفاده از نور خورشید به گلوکز و اکسیژن تبدیل کنند.

در این فرآیند شیمیایی، ترکیبی منحصر به فرد از طلا، پالادیوم و نیترید گالیم به‌عنوان کاتالیزور عمل می‌کند.

هنگامی که این ماده در معرض نور خورشید قرار می‌گیرد، واکنشی را ایجاد می‌کند که طی آن یک اتم اکسیژن از دی‌اکسید کربن به مولکول متان متصل شده و متانول سبز تولید می‌شود.

مونوکسید کربن نیز به عنوان یک محصول جانبی تولید می‌شود.

چائو جون لی، نویسنده اصلی این پژوهش و استاد برجسته جیمز مک‌گیل در دپارتمان شیمی دانشگاه مک‌گیل و دارنده کرسی تحقیقاتی کانادا در شیمی سبز/آلی، گفت: "با استفاده از انرژی فراوان خورشید، ما می‌توانیم دو گاز گلخانه‌ای را عملاً به محصولات مفید بازیافت کنیم. این فرآیند در دمای اتاق انجام می‌شود و نیازی به دمای بالا یا مواد شیمیایی خشن که در سایر واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شوند، ندارد. "

جینگ-تان هان، یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش و دانشجوی دکترای دپارتمان شیمی دانشگاه مک‌گیل، گفت: "این نوآوری مسیری امیدبخش به‌سوی دستیابی به هدف کانادا برای رسیدن به صفر خالص انتشار کربن تا سال ۲۰۵۰ ارائه می‌دهد و یک چالش زیست‌محیطی را به فرصتی برای آینده‌ای پایدارتر تبدیل می‌کند. "

این پژوهش با عنوان "فتوسنتز CH ۳ OH از طریق اتصال اتم اکسیژن از CO ۲ به CH ۴ با کمک AuPd/GaN" توسط هوی سو، جینگ-تان هان، بوتونگ میائو، مهدی صالحی و چائو-جون لی در ۳۱ جولای ۲۰۲۴ در Nature Communications منتشر شده است.