IRB Nadomak razvoju novog materijala za selektivno pretvaranje ugljikovog dioksida u metanol

 

-Multidisciplinarna suradnja-

Kako staklenički plin koji zagrijava naš planet pretvoriti u jednostavno gorivo budućnosti pitanje je kojim se bave znanstvenici diljem svijeta. Jedan od industrijski važnih procesa za uklanjanje ugljikova dioksida iz atmosfere je njegovo prevođenje u metanol, stoga je pronalazak učinkovitog katalizatora, novog materijala, koji bi omogućio ovakvu učinkovitu pretvorbu, u fokusu brojnih istraživanja. Zeleni kemičari s Instituta Ruđer Bošković, u suradnji s kolegama sa slovenskog Kemijskog Inštituta (KI) i Sveučilišta MCGill u Kanadi, razvili su novi materijal za katalitičku pretvorbu ugljikovog dioksida u metanol.

Riječ je o učinkovitoj i okolišno-održivoj mehanokemijskoj sintetskoj strategiji sinteze novog katalitičkog materijala za selektivnu hidrogenaciju ugljikovog dioksida u metanol. Ovi najnoviji rezultati istraživanja objavljeni su u ugledom znanstvenom časopisu ‘ACS Applied Materials & Interfaces‘ koje izdaje Američko kemijsko društvo (ACS).

Metanol kao gorivo budućnosti?

Prekomjerna upotreba fosilnih goriva rezultirala je značajnim porastom antropogene emisije ugljikovog dioksida i u današnje doba je prepoznata kao jedan je od glavnih uzročnika klimatskih promjena. Međunarodne inicijative za ublažavanje ovog problema i osiguravanja budućnosti naše planete, poput inicijative Europske komisije, slažu se da je uz smanjenje emisija ugljikovog dioksida nužno razviti znanstveno-tehnološka rješenja koja će ugljikov dioksid uklanjati iz atmosfere i, u idealnim ga slučajevima, prevesti u iskoristive kemijske spojeve. Jedan od industrijski važnih procesa za uklanjanje ugljikova dioksida iz atmosfere je njegovo prevođenje u metanol.

Danas već postoji izraz ‘ekonomija metanola’ koja predviđa da će se metanol u budućnosti nametnuti kao ključni spoj za pohranu energije, kao gorivo, te izvor ugljika za sintezu vrijednih spojeva. Učinkovita sinteza metanola iz ugljikovog dioksida predstavlja primjer održive kemijske reakcije dodane vrijednosti, s velikim ekonomskim potencijalom.

Katalitička hidrogenacija ugljikovog dioksida je jedna od industrijski obećavajućih reakcija, ali je bazirana na neselektivnoj kemijskoj reakciji koja ovisno o reakcijskom putu može rezultirati sintezom metanola, ugljikovog monoksida, metana, ili različitih ugljikovodika. Iz toga razloga se konstantno traže i razvijaju katalizatori koji će tu kemijsku reakciju odvesti u željenom smjeru.

Multidisciplinarna suradnja

Kako bi doskočili ovom izazovu doktorandi Tomislav Stolar i Valentina Martinez, dr. sc. Bahar Karadeniz, predvođeni dr. sc. Krunoslavom Užarevićem s IRB-a i dr. sc. Tomislavom Friščićem sa Sveučilišta McGill, razvili su bimetalni porozni koordinacijski materijal korištenjem učinkovite i okolišno-održive sintetske strategije temeljene na mehanokemijskoj pripremi bimetalnih metaloorganskih mreža 74 (MOF-74), koju su ova dva tima opisala još 2019. godine.

Rezultati istraživanja otkrili su značajan potencijal mehanokemijskih metoda za brzu, učinkovitu i čistu sintezu amorfnih MOF katalizatora za primjenu u industrijskoj dekarbonizaciji.

D.H.

Doktore, hitno!

 

TAGS: