Yuvraj Birdja zette CO2 om in mierenzuur om energie op een duurzame manier op te slaan, met verschillende katalysatoren. Met deze nieuwe kennis, wetenschappers zijn een stap dichterbij in het industrieel omzetten van CO2 in chemicaliën en brandstoffen. Dit kan helpen de CO2-uitstoot en het broeikaseffect te verminderen.

Moleculaire katalysatoren

CO2 is een gas in overvloed en een oorzaak van de opwarming van de aarde vanwege de toenemende hoeveelheid in de atmosfeer. Van nature, de omzetting van CO2 naar andere verbindingen kost veel tijd. Vogel, doctoraat student aan het Leids Instituut voor Chemie, gezocht naar oplossingen om deze reactie te versterken. "Ik heb de elektrochemische CO2-reductie onderzocht om CO2 om te zetten in bruikbare chemicaliën. Daarom gebruikte ik katalysatoren om de reactie te vergemakkelijken en onderzocht ik welke factoren de reactie konden beïnvloeden, hoe de katalysator de vorming van specifieke producten beïnvloedt en hoe dit efficiënter kan werken."

Birdja gebruikte moleculaire katalysatoren die vergelijkbaar zijn met een bestanddeel van het eiwit hemoglobine in rode bloedcellen. "De katalysator bestaat uit een metaalatoomcentrum en een omringende ring van voornamelijk koolstof- en waterstofatomen. Het is al bekend dat de katalysator heel precies kan worden afgesteld door chemische verbindingen op de koolstofring te plaatsen. Maar in mijn onderzoek, Ik heb de katalysator verfijnd door het metalen centrum te variëren. Hierdoor ontstaan ​​nieuwe inzichten over de vorming van specifieke producten zoals mierenzuur, koolmonoxide, en methanol en over de efficiëntie ervan."

Mierenzuur als duurzame brandstof

Eventueel, Birdja richtte zijn onderzoek op de productie van mierenzuur. Deze vloeibare brandstof is gemakkelijker te gebruiken dan, bijvoorbeeld, waterstof, omdat opslag en transport onder eenvoudigere omstandigheden plaatsvinden. “Mijn taak is om chemicaliën te produceren voor de opslag van duurzame energie. Mierenzuur wordt vaak gebruikt als conserveermiddel in veevoer, voor de productie van leer, rubber en textiel, maar ook als brandstof; er zijn brandstofcellen die werken op mierenzuur. Echter, de huidige productie van mierenzuur is niet duurzaam, omdat het gebaseerd is op fossiele brandstoffen. Met mijn onderzoek krijgen we een beter beeld hoe groene energie makkelijk kan worden opgeslagen in mierenzuur, uitgaande van de gemeenschappelijke CO2."

Birdja heeft zijn katalysatoren op een substraat bevestigd. "De aanhechting van katalysatoren op een substraat is momenteel hot, vanwege de voordelen van een grootschalig industrieel proces. Koolstof wordt vaak gebruikt als ondergrond voor de aanhechting van katalysatoren. Er zijn verschillende soorten en varianten van carbon, zoals grafiet en diamant. Ik heb onderzocht hoe het substraat en de voorbehandeling de prestaties van de katalysator beïnvloeden."

Birdja vertelt dat hij veel positieve reacties heeft gekregen op zijn onderzoek. "Een van mijn gepubliceerde artikelen werd in de schijnwerpers gezet in het tijdschrift Wetenschap onder het kopje Editor's choice. Vorig jaar, de jaarlijkse bijeenkomst van de International Society of Electrochemistry vond plaats in Amerika, waar ik een deel van mijn werk presenteerde tijdens een symposium. Mijn posterpresentatie kwam als beste uit de bus."