«Концентрация СО2 в атмосфере сегодня составляет порядка 410 частиц на миллион», – пишет Science Daily. В доиндустриальный период этот показатель был намного ниже – 280 частиц на миллион. Такое изменение связано в основном с выбросами, поступающими в результате сжигания ископаемого топлива, например, из-за работы автомобильного транспорта.
Виталий Александров из Университета Линкольна подробно описал каталитическую технологию, позволяющую преобразовывать двуокись углерода в этилен, ключевой компонент полиэтилена, одного из самых распространенных видов пластика.
«Конверсия CO2 – важный инструмент в борьбе с вредными выбросами, ведущими к глобальному потеплению и другим разрушительным для природы процессам», – говорит он.
Медь стала основным кандидатом для катализа химических реакций, запускаемых подачей тока. Но в некоторых случаях эффективность преобразования CO2 в этилен не превышала 15% – недостаточный результат для промышленности. Поэтому исследователи из Университета Суонси в Уэльсе решили попробовать покрыть медь различными полимерами, пытаясь увеличить эффективность. После применения полиакриламида КПД катализатора вырос до 26%.
Виталий Александров вместе со своим коллегой Константином Клюкиным провел моделирование на основе квантовой механики, чтобы найти объяснение тому, как полиакриламиду удалось превзойти других своих полимерных «кузенов». Выяснилось, что полиакриламид расщепляет CO2, преобразуя его в пары C-O, затем стабилизирует новые молекулы, способствуя дальнейшей реакции формирования этилена.
«СО2 – неподатливая молекула, так как у нее двойные связи, которые очень сложно сломать, – говорит ученый. – Это основной барьер на пути преобразования CO2». Но стремясь к дальнейшему повышению эффективности, исследователи нацелены на решение большей по масштабу задачи: превращению CO2 непосредственно в полиэтилен, из которого состоят пластиковые пакеты, контейнеры и пленки.
