Вчені винайшли новий спосіб зменшити токсичні викиди вугільних електростанцій

    Як відомо, газоподібний діоксид вуглецю (СО₂), який є побічним продуктом виробництва електроенергії вугільними електростанціями, є одним з основних парникових газів.

Вчені знайшли спосіб перетворити вуглекислий газ в цінні речовини / phys.org

Способи перетворення вуглекислого газу, що викидається в атмосферу вугільними електростанціями, в більш цінні хімічні речовини не тільки дозволять скоротити токсичні викиди і зменшити вплив на навколишнє середовище, але і можуть стати новими джерелами доходів.

Нещодавно дослідники з університету Піттсбурга, штат Пенсільванія, США, розробили новий неметалевий каталізатор, який поглинає і перетворює вуглекислий газ на мурашину кислоту. Причому цей процес відбувається без необхідності створення спеціальних умов, повідомляє Ozemle.net.

Як відомо, газоподібний діоксид вуглецю (СО₂), який є побічним продуктом виробництва електроенергії вугільними електростанціями, є одним з основних парникових газів. Тому цілком зрозуміла гостра необхідність у розробці нових, більш ефективних і недорогих каталізаторів, які здатні відокремлювати вуглекислий газ з потоку вихлопних газів і захоплювати його, перш ніж він потрапить в атмосферу.

Раніше в якості таких каталізаторів виступали метало-органічні структури (MOF), абсорбенти, мають клітинно-подібну структуру, побудовану навколо атомів, які включають звичайні метали або інші молекули речовин, придатних для акумулювання діоксиду вуглецю. Однак, MOF є досить дорогими металевими каталізаторами. І вчені з університету Піттсбурга розробили можливу альтернативу MOF, яка побудована на основі функціональної групи Льюїса, що включає в себе кислоти і підстави Льюїса. Ці речовини мають властивість хімічної прив'язки CO₂, а також здатністю дисоціювати водень.

Використовуючи теорію функціоналу густини, дослідники з Університету Піттсбурга розробили певну функціональну групу Льюїса, яка може бути включена в структуру MOF UiO-66. Отриманий в результаті новий матеріал UiO-66-PbF2 здатний дисоціювати водень і з'єднувати отримані позитивні і негативні іони з атомами вуглецю і кисню в молекулі СО₂ відповідно, для отримання мурашиної кислоти.

Таким чином, процес захоплення та перетворення вуглекислого газу виконується, по суті, в одній хімічної реакції. Розрахунки показують, що пориста структура нового MOF залишається стабільною після функціоналізації, так і після хемосорбції СО₂ і водню. Крім того, дослідники виявили, що активація водню в новому MOF проходить при низьких енерговитратах, що робить матеріал економічно рентабельним для використання у великих масштабах.