Drie nieuwe complementaire onderzoeksprojecten zullen koolstof van een vervuilende stof omzetten in nuttige producten die zowel de industrie als het milieu kunnen helpen.

Nanotechnologie-oplossingen zullen worden gebruikt om:

• kooldioxide (CO .) omzetten ₂ ) in chemicaliën die kunnen worden gebruikt in brandstofcellen voor laptops en mobiele telefoons aan het University College London
  
• autobrandstoffen produceren uit CO ₂ met behulp van een 'kunstmatig blad'-concept aan het Imperial College London
  
• CO . verwijderen ₂ uit de atmosfeer en sluit het op in nuttige producten zoals polymeren, koolhydraten of brandstoffen aan de universiteiten van Bath, Bristol en West-Engeland.

Het onderzoek maakt deel uit van het Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) 'Nanotechnology Grand Challenge'-programma en zal een totale investering van £ 4 miljoen ontvangen.

Katalytische reactor

Wetenschappers van University College London onder leiding van professor Nora De Leeuw zullen samenwerken met Johnson Matthey om biologische systemen na te bootsen en een katalytische reactor te produceren die CO kan omzetten ₂ tot bruikbare chemicaliën voor toepassingen als brandstofcellen in laptops en mobiele telefoons.

De reactor zal gebruik maken van nieuwe nanokatalysatoren op basis van verbindingen die gevormd zijn in warme bronnen op de oceaanbodem en waarvan wordt aangenomen dat ze het ontstaan ​​van leven hebben veroorzaakt. Het ontwerp van het team is geïnspireerd op biologische systemen die complexe processen kunnen uitvoeren om CO . om te zetten ₂ in biologisch materiaal, en gebruik maken van een breed scala aan computationele en experimentele chemietechnieken.

Professor De Leeuw zegt:"Als we de natuur konden nabootsen en CO . konden omzetten ₂ in bruikbare producten zonder grote hoeveelheden energie te hoeven gebruiken, de voordelen zouden enorm zijn. Een van de belangrijkste gassen die verantwoordelijk is voor klimaatverandering zou een belangrijke grondstof worden voor de chemische en farmaceutische industrie."

Kunstmatig blad

Bij Imperial College London en University College London gaat een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Charlotte Williams de CO2 verminderen met waterstof, elektrische energie of fotonenenergie om voertuigbrandstoffen te produceren.

Om dit te behalen, ze zullen nanogestructureerde katalysatoren ontwikkelen die werken met behulp van zonne-energie of andere hernieuwbare energiebronnen. Deze zullen worden gebruikt in een proces dat de activering van CO2 in de natuur nabootst - een 'kunstmatig blad'-concept - dat het vervuilende proces van het verbranden van fossiele brandstoffen effectief omkeert. Het team zal samenwerken met industriële partners Millennium Inorganic Chemicals, Cemex, Johnson Matthey en E.ON.

dokter Williams, van het Imperial College Londen, zegt:"Het belangrijkste economische probleem ligt in het verminderen van de energie die nodig is voor de processen. We hopen dit te bereiken door nieuwe, zeer actieve metaal/metaaloxide nanogestructureerde katalysatoren, die superieure prestaties bieden."

Carbon lock-in

De universiteiten van Bath, Bristol en het westen van Engeland werken samen om materialen te produceren die CO2 uit de atmosfeer kunnen halen en opsluiten in bruikbare producten.

In het hart van het project, onder leiding van dr. Frank Marken aan de Universiteit van Bath, zal een eenstapsproces zijn dat katalysatoren rechtstreeks koppelt aan een nieuwe CO ₂ absorber, en wordt aangedreven door zonne-energie of een alternatieve hernieuwbare energiebron. De resulterende 'carbon lock-in'-producten omvatten polymeren, koolhydraten of brandstoffen.

Dr. Marken zegt:"De huidige processen zijn afhankelijk van het gebruik van afzonderlijke technologie om de CO . af te vangen en te gebruiken ₂ , wat het proces erg inefficiënt maakt. Door de processen te combineren kan de efficiëntie worden verbeterd en de energie die nodig is om de CO . aan te drijven ₂ vermindering wordt geminimaliseerd."

De projecten maken deel uit van Research Councils UK (RCUK) cross-Council programma 'Nanoscience:through Engineering to Application'. www.rcuk.ac.uk/nano

Als onderdeel van het selectieproces, onderzoekers werd gevraagd om mogelijke milieu-, Gezondheid, maatschappelijke en ethische zorgen die kunnen voortvloeien uit het innovatieproces. Door gebruik te maken van deze verantwoorde innovatiebenadering, de projecten erkennen allemaal dat de oplossing voor het ene probleem niet het andere hoeft te creëren.

Het onderzoek zal ten goede komen aan een reeks Britse industrieën, waaronder bedrijven die in aanzienlijke hoeveelheden koolstofdioxide uitstoten, zoals energieleveranciers, staal- en aluminiumfabrikanten, brandstofbedrijven en brandstofgebruikers.

De nieuwe technologieën en materialen die door het onderzoek worden geproduceerd, kunnen een nieuwe productietak creëren met wereldwijde distributie van apparaten voor het opvangen van koolstof, en een nieuw mechanisme voor de handel in koolstofkredieten.

Vorige week publiceerde het Department for Business Innovation and Skills een interdepartementale strategie, 'Britse nanotechnologiestrategie:kansen in het verschiet', waarin stond dat de wereldwijde markt voor nanotechnologieën naar verwachting zal groeien van 2,3 miljard dollar in 2007 tot 81 miljard dollar in 2015*.