راهکار نانویی برای حذف دی‌اکسیدکربن و متان از اتمسفر ارائه شد

با ساخت نانوکاتالیستی محققان توانستند ۹۶ درصد از گاز متان و دی‌اکسیدکربن را به محصولات جانبی صنعتی تبدیل کنند. با این کار می‌توان گازهای گلخانه‌ای را که مسئول گرمایش زمین هستند به مواد مفید تجاری تبدیل کنند.

محققان دانشگاه بوفالو در حال توسعه کاتالیزورهای جدیدی هستند که امکان تبدیل گازهای گلخانه‌ای به مواد شیمیایی مفید را فراهم می‌کند. چنین دستاوردی را می‌توان در صنایع مختلف استفاده کرد و صنعت گاز، کشاورزی، دام و طیور، زباله و مواد معدنی و ذغال‌سنگ از جمله صنایعی هستند که می‌توانند از این فناوری بهره‌مند شوند جایی که متان به عنوان محصول جانبی مفید و مهم قابل تولید است.

سانی سوئیهارت از پژوهشگران این پروژه می‌گوید: «ما در حال کار بر روی یک راه حل مقرون به صرفه برای تبدیل این محصول جانبی صنعتی به کالاهای با ارزش مانند مواد غذایی شیمیایی هستیم.»

وی می‌افزاید: « این فناوری کاربردهای گسترده‌ای در نیمه هادی‌ها، بیوتکنولوژی، الکتروشیمی و سایر زمینه‌ها دارد.»

متان دومین گاز گلخانه‌ای فراوان و مؤلفه اصلی گاز طبیعی است. در حالی که گاز دی‌اکسیدکربن قرن‌ها در اتمسفر باقی می‌ماند، عمر متان در جو زمین تنها چند دهه است با این حال متان ۸۰ برابر بیشتر گرما را به دام می‌اندازد.

برای چندین دهه، دانشمندان تلاش کرده‌اند بدون تولید دی اکسید کربن، روش‌های ارزان قیمت برای تبدیل متان به محصولات مفید ارائه کنند.

یکی از راهکارهای احتمالی، استفاده از فرآوری خشک است که قادر به تبدیل متان و دی‌اکسیدکربن به مواد شیمیایی مختلف است. اما به دلیل فقدان کاتالیست‌های مناسب متان را نمی‌توان برای استفاده تجاری از طریق فرآوری خشک به کار برد.

برای حل این مشکل محققان از راکتور شعله‌ای که در آزمایشگاه سوئیهارت توسعه یافته برای تولید کاتالیست مناسب استفاده کردند. آنها یک فرآیند یک مرحله‌ای مبتنی بر آئروسل را برای تولید کاتالیست حاوی نانوذرات  به کار گرفتند. این راکتور به دانشمندان کمک کرد تا بر محدودیت‌های رایج غلبه کنند.

در این روش نانوذرات نیکل درون حفره‌های اکسیدآلومینیم قرار گرفتند و ساختار هسته‌ای پوسته‌ای ایجاد کردند. در چنین معماری، ذرات نیکل پایداری بیشتری داشته و و کاتالیست نهایی نیز عملکرد بهتری خواهد داشت.

این گروه تحقیقاتی نشان داد که کاتالیست تولید شده در مدت ۶۴۰ ساعت در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد، موفق به تبدیل ۹۶ درصد از متان و دی‌اکسیدکربن به محصولات مورد نظر بود.