Wetenschappers van Rutgers hebben katalysatoren ontwikkeld die koolstofdioxide, de belangrijkste oorzaak van de opwarming van de aarde, kunnen omzetten in plastic. stoffen, harsen en andere producten.

De elektrokatalysatoren zijn de eerste materialen, naast enzymen, die koolstofdioxide en water kunnen veranderen in koolstofbouwstenen die er één bevatten, twee, drie of vier koolstofatomen met een efficiëntie van meer dan 99 procent. Twee van de producten die door de onderzoekers zijn gemaakt - methylglyoxal (C3) en 2, 3-furandiol (C4)—kan worden gebruikt als voorlopers voor kunststoffen, lijmen en farmaceutica. Giftig formaldehyde kan worden vervangen door methylglyoxal, wat veiliger is.

De vondst, gebaseerd op de chemie van kunstmatige fotosynthese, wordt gedetailleerd in het journaal Energie en milieuwetenschappen .

"Onze doorbraak zou kunnen leiden tot de omzetting van kooldioxide in waardevolle producten en grondstoffen in de chemische en farmaceutische industrie, " zei senior auteur Charles Dismukes, Distinguished Professor in de afdeling Scheikunde en Chemische Biologie en de Afdeling Biochemie en Microbiologie aan de Rutgers University-New Brunswick. Hij is ook hoofdonderzoeker bij het Rutgers' Waksman Institute of Microbiology.

Eerder, wetenschappers hebben aangetoond dat koolstofdioxide elektrochemisch kan worden omgezet in methanol, ethanol, methaan en ethyleen met relatief hoge opbrengsten. Maar een dergelijke productie is inefficiënt en te duur om commercieel haalbaar te zijn, volgens hoofdauteur Karin Calvinho, een doctoraalstudent scheikunde aan de Rutgers' School of Graduate Studies.

Echter, koolstofdioxide en water kunnen elektrochemisch worden omgezet in een breed scala aan op koolstof gebaseerde producten, met behulp van vijf katalysatoren gemaakt van nikkel en fosfor, die goedkoop en overvloedig zijn, ze zei. De keuze van de katalysator en andere omstandigheden bepalen hoeveel koolstofatomen aan elkaar kunnen worden genaaid om moleculen te maken of zelfs langere polymeren te genereren. In het algemeen, hoe langer de koolstofketen, hoe waardevoller het product.

Op basis van hun onderzoek, de Rutgers-wetenschappers verdienden patenten voor de elektrokatalysatoren en vormden RenewCO ₂ , een startend bedrijf. De volgende stap is om meer te leren over de onderliggende chemische reactie, zodat het kan worden gebruikt om andere waardevolle producten te produceren, zoals diolen, die veel worden gebruikt in de polymeerindustrie, of koolwaterstoffen die als hernieuwbare brandstoffen kunnen worden gebruikt. De experts van Rutgers ontwerpen, het bouwen en testen van elektrolyzers voor commercieel gebruik.