Een nieuw chemisch proces beschreven in het tijdschrift Natuurcommunicatie doet in het laboratorium wat bomen in de natuur doen:het zet koolstofdioxide om in bruikbare chemicaliën of brandstoffen.

Deze nieuwe, CO2-neutraal proces, gemaakt door onderzoekers van de Wake Forest University, gebruikt zilverdifosfide (AgP2) als een nieuwe katalysator die koolstofdioxidevervuiling uit fabrieken opneemt en omzet in een materiaal dat syngas wordt genoemd, waaruit de vloeibare brandstof wordt gemaakt die bij de productie wordt gebruikt. De nieuwe katalysator maakt de omzetting van koolstofdioxide in brandstof mogelijk met minimaal energieverlies in vergelijking met het huidige state-of-the-art proces, volgens de Wake Forest-onderzoekers.

"Deze katalysator maakt het proces veel efficiënter, " zei Scott Geyer, corresponderende auteur van "Colloidal Silver Diphosphide Nanocrystals as Low Overpotential Catalysts for CO ₂ Reductie tot afstembaar syngas, " online gepubliceerd op 16 december in Natuurcommunicatie . "Zilverdifosfide is de sleutel die alle andere onderdelen laat werken. Het vermindert het energieverlies tijdens het proces met een factor drie."

Zilver wordt tot nu toe beschouwd als de beste katalysator voor dit proces. Door fosfor toe te voegen, wordt de elektronendichtheid uit het zilver verwijderd, het proces beter beheersbaar maken en energieverspilling verminderen.

In de toekomst, Geyer ziet in staat dit proces aan te drijven met zonne-energie, direct zonlicht omzetten in brandstof. Hoe efficiënter het chemische conversieproces wordt, de meer waarschijnlijke zonne-energie - in plaats van steenkool of andere niet-hernieuwbare energiebronnen - kan worden gebruikt om brandstof te maken.

"Mensen maken de hele tijd syngas van steenkool, ' zei Geyer.

Geiser, wiens lab zich richt op het begrijpen van de rol die fosfor speelt in chemische reacties, is een assistent-professor scheikunde bij Wake Forest. Het team dat dit document heeft geproduceerd, omvat Hui Li, die het werk leidde als een Ph.D. student in het laboratorium van Geyer, plus voormalig Wake Forest-student Zachary Hood; doctoraat in scheikunde student Shiba Adhikari; en Ph.D. student natuurkunde Chaochao Dun, die allemaal via hun professionele functies verbonden zijn gebleven met het programma.

"De mogelijkheid om samen te werken met een netwerk van uitstekende afgestudeerden van de Wake Forest University die nu aan topuniversiteiten en nationale laboratoria in de Verenigde Staten werken, is essentieel geweest bij het voorbereiden van dit werk, omdat het ons toegang geeft tot unieke instrumentatiefaciliteiten op hun huidige instellingen, ' zei Geyer.