Катализатор од црн силициум го претвора CO₂ во метан со помош на сончева светлина

Истражувачи од Националниот универзитет на Тајван развија фотоелектрохемиски катализатор кој со помош на сончева светлина го претвора јаглеродниот диоксид во метан, главната состојка на природниот гас.

Системот се состои од специјално обработена површина од црн силициум, на која се нанесени ситни честички од легура на бакар и цинк. Во оптимизирани услови, катализаторот постигнал Фарадеева ефикасност од околу 40 проценти за создавање метан и барал помала почетна енергија од конвенционалните катализатори базирани на бакар.

Научниците откриле дека материјалот не останува статичен додека работи. Со помош на синхротронска рендгенска спектроскопија и Раманова спектроскопија во реално време, тие следеле како сончевата светлина ја менува неговата електронска структура.

Цинкот го стабилизира металниот бакар и му помага поефикасно да ги врзува меѓупроизводите што се создаваат при реакцијата на редукција на CO₂. Истовремено, електроните возбудени од светлината ги забрзуваат чекорите што водат до формирање метан. Комбинацијата овозможува реакцијата да биде полесна и поселективна.

Резултатите, објавени во списанието Applied Catalysis B: Environment and Energy, може да помогнат во развојот на технологии за рециклирање на јаглеродот, складирање на обновлива енергија и производство на одржливи горива и хемикалии.

Истражувањето не значи дека технологијата веднаш може да го замени природниот гас или индустриските процеси, но покажува како динамичкото однесување на катализаторите може да се искористи за поефикасно производство на соларни горива.