طور الباحثون محفّزاتٍ يمكنها تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون -الذي يُعتبر المسبّب الرئيسي للاحتباس الحراري- إلى مواد بلاستيكية وأقمشة ومنتجات أخرى.
إنَّ المواد الكهروكيميائية هي المواد الأولى -إلى جانب الإنزيمات- التي يمكن أن تحوّل غاز ثاني أكسيد الكربون والماء إلى مركبات كربونية تحتوي على ذرات كربون واحدة، أو اثنتين، أو ثلاث أو أربع ذرات مع كفاءة تزيد عن 99٪.
يمكن استخدام اثنين من المنتجات، الميثيل جلايوكسال (methylglyoxal C3) وثنائي وثلاثي الفورانديول (furandiol C4) كطلائع (مركبات كيميائية تشارك في التفاعل الكيميائي لتكوين مركب آخر) للمواد البلاستيكية والمواد اللاصقة والأدوية، ويمكن استبدال الفورمالدهيد السام بالميثيل جلايوكسال، والذي يُعتبر أكثر أمانًا.
يستند هذا الاكتشاف إلى كيمياء البناء الضوئي الصناعي، التي شُرحت بالتفصيل في مجلة علوم الطاقة والبيئة (Energy & Environmental Science).
يقول تشارلز ديسوكيس، أستاذ في قسم كيمياء الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية في جامعة روتجرز في نيو برونسويك، وهو أيضًا باحث رئيسي في معهد واكسمان للميكروبيولوجيا في روتجرز: «يمكن أن يؤدي اكتشافنا إلى تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى منتجاتٍ ثمينة ومواد خام في الصناعات الكيميائية والدوائية».
في السابق، أثبت العلماء أنَّ ثاني أكسيد الكربون يمكن تحويله كهروكيميائيًا إلى ميثانول وإيثانول وميثان وإيثلين مع إنتاجية عالية نسبيًا.
وفقًا للكاتبة الرئيسة للمقال كارين كالفينيو، طالبة دكتوراه في الكيمياء: «هذا الإنتاج غير كفءٍ ومكلفٌ للغاية ليكون مجديًا تجاريًا».
وتقول، باستخدام خمسة عوامل محفّزة مصنوعة من النيكل والفوسفور (وهي رخيصة ومتوفرة) يمكن للباحثين تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون والماء كهربائيًا إلى مجموعة كبيرة من المنتجات القائمة على الكربون.
يحدّد اختيار المحفز والظروف الأخرى عدد ذرات الكربون التي يمكن تجميعها معًا لصنع جزيئات أو حتى إنتاج بوليمرات أطول، وبشكلٍ عام، كلما طالت سلسلة الكربون ازدادت قيمة المنتج.
وبناءً على عملهم، حصل الباحثون على براءة اختراع للمحفزات الكهربائية، وشكلوا على إثرها شركة ناشئة تُسمّى RenewCO₂.
- ترجمة: ليث أديب صليوة.
- تدقيق: تسنيم المنجّد.
- تحرير: عيسى هزيم.
- المصدر
