Metan pod ledem. Kredit: Jakub Fryš, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Metan je hlavní složkou zemního plynu. Při jeho využívání se metan stává fosilním palivem. Zároveň představuje velmi účinný skleníkový plyn. V dnešní době to není zrovna recept na popularitu. Co kdyby se ale metan vyrobil zelenou cestou z oxidu uhličitého, s využitím slunečního záření? V  takovém případě by šlo o podstatně udržitelnější plyn, který by bylo možné použít jako palivo nebo třeba surovinu pro průmyslovou výrobu.

Emma Lovell. Kredit: University of New South Wales.

Odborníci australské University of New South Wales přišli s technologií, která to umí. Poeticky řečeno, vyrábí syntetický metan ze vzduchu a slunce. Pokud by se podobná technologie široce rozšířila, podstatně by přispěla ke snížení naší závislosti na fosilních palivech.

Emma Lovellová a její kolegové použili specifické katalyzátory a materiály, které umožňují při působení viditelného světla přeměňovat oxid uhličitý na metan. Výhodou je nejen snižování emisí uhlíku, ale také produkce ceněné chemické látky.

Logo. Kredit: University of New South Wales.

Přeměna oxidu uhličitého na syntetický metan vytváří cirkulární ekonomiku, systém uzavřené smyčky, který snižuje závislost na fosilních palivech. Přímé využití slunečního záření lze využít i na rozklad přítomné vodní páry. I to snižuje náklady na energii potřebnou k přeměně oxidu uhličitého na metan.

Lovellová a spol. katalyzují selektivní syntézu metanu z oxidu uhličitého s pomocí niklu podporovaného černým a plazmonickým nitridem titanu (Ni-TiN). Plazmonický materiál se vlivem viditelného záření ohřívá, což napomáhá požadovaným chemickým reakcím.

Výzkum pokračuje dál. Vědci se zaměřují na převedení nové metody syntézy metanu z laboratorního prostředí do průmyslové výroby. Zhruba do roka by měl vzniknout demonstrační prototyp zařízení, které bude vyrábět metan tímto způsobem. Kromě toho badatelé zkoušejí použít tento postup i pro výrobu dalších podobných sloučenin z oxidu uhličitého. Mohlo by to vést k udržitelnější výrobě dalších zajímavých chemických látek.

Literatura

University of New South Wales Sydney 27. 2. 2024.

EES Catalysis 2024, Advance Article.