Chemici van het Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) hebben een innovatieve manier voorgesteld om koolstofafvang te bereiken met behulp van een op rhenium gebaseerd elektrokatalytisch systeem dat in staat is om lage concentraties CO te verminderen ₂ (zelfs 1 procent) met hoge selectiviteit en duurzaamheid, die mogelijk direct gebruik van CO . mogelijk maken ₂ in uitlaatgassen van zware industrieën.

Wetenschappers zijn dichter bij het vinden van effectieve manieren om CO . te verminderen ₂ niveaus — een essentieel onderdeel van het reageren op uitdagingen op het gebied van klimaatverandering en energie-efficiëntie.

Een studie onder leiding van Osamu Ishitani van de afdeling Chemie, Tokyo Tech demonstreert nu de voordelen van het toepassen van elektrokatalyse om CO . met een lage concentratie af te vangen ₂ .

In hun studie gepubliceerd in Chemische Wetenschappen , Ishitani en collega's, waaronder Hiromu Kumagai en Tetsuya Nishikawa, putten uit tientallen jaren werk om de mogelijkheden van een op rhenium gebaseerde katalysator aan te scherpen, en heeft aangetoond dat het in staat is om CO . met een lage concentratie te verminderen ₂ in aanwezigheid van een chemische stof genaamd triethanolamine (TEOA).

Vergeleken met veel eerdere onderzoeken die zich richtten op het verminderen van pure CO ₂ , weinigen hebben onderzocht hoe de directe afvang van CO . met een lage concentratie kan worden verbeterd ₂ — een onderwerp dat nader onderzoek verdient, gezien het feit dat planten lage concentraties CO . benutten ₂ (ongeveer 400 ppm, dat is 0,04 procent van de atmosfeer) en uitlaatgassen van zware industrieën bevatten doorgaans weinig CO ₂ (ongeveer 3-13 procent).

Door de noodzaak van extra energieverslindende condensatieprocessen te vermijden, hun strategie, indien opgeschaald, zou kunnen zorgen voor een meer levensvatbare, milieuvriendelijke oplossing voor CO ₂ vastleggen in veel instellingen.

In een reeks experimenten om elektrokatalytische activiteit te beoordelen, vonden de onderzoekers dat bij een CO ₂ concentratie van 1 procent, de op rhenium gebaseerde katalysator vertoonde een zeer hoge selectiviteit (94 procent) voor de vorming van koolmonoxide (CO).

Een waarschijnlijke reden achter de hoge prestaties, zeggen de onderzoekers, is de efficiënte invoeging van CO ₂ in de renium-zuurstofbinding.

De onderzoekers willen doorgaan met het systematisch onderzoeken van veelbelovende strategieën om de CO .-uitstoot in de echte wereld te helpen verminderen ₂ niveaus.