Vědci přišli na to, jak z CO2 vyrábět plast. Spasí zázračný objev planetu?

Vědci přišli na to, jak z CO2 vyrábět plast. Spasí zázračný objev planetu?

26. listopadu 2018

Experti z univerzity Rutgers popsali složení katalyzátoru, který umí měnit oxid uhličitý, hlavní zdroj klimatických změn, na mnoho druhů umělých hmot. Tato látka je prvním materiálem, který dokáže (vyjma enzymů) proměňovat oxid uhličitý a vodu do uhlíkových struktur, které obsahují jeden až čtyři atomy uhlíku. A jde navíc extrémně účinné řešení, podle autorů práce zveřejněné v odborném časopise Energy and Enviromental Science je účinnost tohoto procesu až 99 procent.

Výsledkem procesu přeměny oxidu uhličitého (CO₂) a vody (H₂O), kterou nový katalyzátor umožňuje, jsou především dvě látky - methylglyoxal (C3) a 2,3-furandiol (C4); obě se dají využívat jako základní stavební kámen pro výrobu plastů, lepidel nebo léčiv. Jedním z řešení, které se vysloveně nabízejí, je nahrazování jedovatého formaldehydu methylglyoxalem, který je výrazně šetrnější – a především se dá nyní získávat z přebytečného oxidu uhličitého.

„Náš objev by mohl vést k přeměně oxidu uhličitého na užitečné výrobky i čisté materiály v chemickém i farmaceutickém průmyslu,“ uvedl hlavní autor práce Charles Dismukes, expert na chemii a biologickou chemii na univerzitě Rutgers.

V čem je jádro pudla

Vědci už dříve věděli, že oxid uhličitý se dá pomocí elektrochemických metod změnit na methanol, ethanol, methan nebo ethylen – vždy s poměrně vysokou účinností.

Jenže výroba těchto látek je i tak neefektivní a především příliš drahá. A tak se vědci pokusili vymyslet, kam tento proces ještě posunout, aby byl zajímavější pro investory. S nápadem za miliony nakonec přišla doktorandka Karin Calvinhová. Ta využila pět katalyzátorů vyrobených z niklu a fosforu, které jsou jednak dostatečně laciné a současně snadno sehnatelné kdekoliv na světě. S jejich pomocí přiměla elektrochemicky oxid uhličitý a vodu, aby vytvářely nejrůznější látky na bázi uhlíku.

Volba samotného katalyzátoru je nesmírně důležitá; právě on totiž určuje, jaké množství atomů uhlíku se dá dohromady, aby vytvořily molekulu nebo dokonce řetězec takových molekul, tedy polymer.

Celý experiment je už nyní nesmírně nadějný jednak pro lacinou výrobu plastů, ale současně pro využívání oxidu uhličitého z atmosféry. To bude v blízké budoucnosti nutné pro zkrocení klimatické změny. Přičemž se zatím nevědělo, co s polapeným plynem dělat a nejvíc se uvažovalo o dlouhodobém uskladnění pod zemí. Nový objev ale ukazuje, že by se dal použít také prakticky. Autoři práce nyní zvažují další cesty, kterými by se při aplikaci této technologie mohli vydat. Jednou z nich je například přeměna oxidu uhličitého na obnovitelné zdroje paliv.

Vědci z univerzity Rutgers si věří natolik, že si svou technologii nechali mezinárodně patentovat a také založili startup RenewCO₂, který by měl tento úspěch přeměnit na finanční zisk.

Zdroje: Univerzita Rutgers, Science Alert, Futurity. Autor fotografie: John Moore, Unsplash