Felmelegedés és a széndioxid átalakítása

Új felfedezés:
a CO2-ot megkötő, és szerves anyaggá alakító új anyagot állítottak elő
 
A tudósok egyik legújabb, innovatív felfedezése a Föld körzetében levő túlságosan is nagy mennyiségű széndioxid megkötését és hasznosítását teszi lehetővé. Mint tudjuk, a szpndioxid termelésünk nemcsak a légkört szennyezi, de hozzájárul a klímaváltozás gyorsuló üteméhez is.
Az újonnan felfedezett módszer azonban ezt a felesleges széndioxid mennyiséget különösebben nagy energia igény nélkül kivonja a levegőből, és egy olyan új polimer anyagot állít elő, melyet azután elképzelésük szerint csomagolásra vagy akár ruházat készítésére is fel lehet használni. Mindezt egy bizonyos porózus „coordination polimer” (PCP) segítségével érik el, mely cink fémionokat tartalmaz.
 
Az ionok a széndioxid molekulákat más PCP anyagokhoz képest 10szer hatékonyabban kötik meg, úgy, hogy a többi molekulát nem befolyásolják. Ráadásul az így létrejött anyag újrahasznosítható, tehát szennyezés mentés. Sőt, maga ez a bizonyos új PCP is újrahasznosítható, akár 10 reakció cikluson keresztül is hatékony.
 
A kutatás vezetője Ken-ichi Otake és Susumu Kitagawa, a Kyotói Egyetem professzorai. Legfőbb céljuk, hogy a széndioxidból kémiailag jól felhasználható anyagot hozzanak létre, mint például a ciklikus karbonátok, amik petrokémiai és gyógyszerészeti célra egyaránt alkalmasak lehetnek.
 
Az ötlet nem teljesen új, hiszen régebb óta kísérleteznek már a PCP-vel – más néven MOF-szal (metal-organic framework), de a korábbi kutatások során csak alacsony reaktivitású, kis hatásfokú megoldásokat találtak.
 
A most kiötlött megoldás azonban egy olyan organikus anyagot használ fel, melynek propellerszerű a szerkezete. Röntgen strukturális analízist használva rájöttek, hogy amikor a széndioxid találkozik ezzel az anyaggal, akkor ennek molekuláris szerkezete úgy mozog, mint egy propeller, és közben átrendeződik, ami lehetővé teszi, hogy a széndioxid beleakadjon. Valójában úgy működik, mint egy molekula-szita, amely méret és alak szerint szétválasztja az elemeket. a széndioxiddal telített új anyag aztán organikus polimerként hasznosítható. Például poliuretánná alakítható, aminek sokféle felhasználási lehetősége van, jó pl. a gördeszkák kerekéhez.
 
Ez a fajta kutatás nem egyedi, hiszen korábban ausztrál szakemberek (RMIT Egyetem) jelentkeztek egy megoldással, melynek révén a széndioxidot szénné alakították egy fém cerium alkalmazó kémiai reakció során. Egy másik kísérlet (Rice Egyetem, USA) hangyasavvá alakította a széndioxidot, ezúttal a bizmut fémet hívva segítségül.
 
Az eljárások iparti hasznosítása azonban még távol van, technológiai és környezeti tényezőket egyaránt tovább kell kutatni. Addig is, meg az után is, a globális felmelegedés lassítása legegyszerűbben és legolcsóbban a megelőzéssel oldható meg, vagyis a széndioxid kibocsátás csökkentésével. A már most is meglevő mennyiség csökkentése azonban az új módszerek kidolgozásával egyre közelebb kerül, és talán ezzel élhetőbbé válik Földünk.
 
Az eredményeket a Nature Communications-ben tették közzé, angol nyelvű ismertető például itt olvasható róla.