Учёные нашли способ превращать CO₂ в полезный газ без лишних затрат энергии
Углекислый газ обычно обсуждают как то, от чего миру нужно избавиться. Исследователи Индийского технологического института Гандинагар предложили материалы, которые могут превращать CO₂ в угарный газ (CO) с минимальными затратами энергии. Результаты опубликованы в журнале npj Computational Materials. Об этом пишет сайт Phys.org.
Учёные объединили два подхода: MBenes — сверхтонкие двумерные материалы из атома металла и бора, и высокоэнтропийные сплавы, использующие смеси нескольких металлов. По словам первого автора исследования, аспиранта Sree Harsha Bharadwaj H, предыдущие MBene-катализаторы требовали дополнительного электрического импульса или производили сложные продукты вроде метана и метанола. Новая разработка фокусируется на получении CO — ключевого промежуточного продукта для превращения уловленного CO₂ в топливо и промышленные химикаты.
Из 18 композиций, прошедших компьютерное моделирование, выделились три высокоэнтропийных MBene, эффективно конвертирующих CO₂ без дополнительной электроэнергии. Они содержат комбинации из пяти металлов: хрома, ниобия, циркония, молибдена, титана, гафния и тантала вместе с бором.
Металлы распределяют работу между собой: хром служит предпочтительным участком для адсорбции CO₂, а цирконий и гафний помогают поставлять электроны. Полученный CO можно использовать как сырьё для производства синтез-газа, который генерирует электричество и питает топливные элементы. Доцент Raghavan Ranganathan отмечает, что расчёты показывают многообещающую картину, но будущие исследования должны включать экспериментальный синтез и электрохимические испытания. Разработка соответствует целям Министерства науки и технологий Индии по достижению нулевых выбросов к 2070 году.
