Mobiler, plastikopbevaring, paraplyer, maling, kameraer, både, nylonreb, sko, tape, høreapparater, solbriller. Hvad har disse ting til fælles? De indeholder alle materialer, der er lavet af olie.
En lang liste med alt, hvad vi omgiver os med i hverdagen, indeholder stoffer, som kommer fra olie. Nu forsøger forskere at skippe de fossile kilder og i stedet lave de stoffer, som der er brug for, direkte fra CO2.
Richard H. Heyn arbejder i SINTEF (Stiftelsen for industriell og teknisk forskning) og har ledet projektet 'FUTUREFEED', som går ud på at finde måder at bruge CO2 i kemiske processor, så det kan erstatte olie. Men det er ikke så let.
For at lave nye stoffer af CO2 skal man nemlig få de stærke bindinger i CO2-molekylet til at blive svagere eller helt nedbrudt.
»Eftersom CO2 er så stabilt et molekyle, er man nødt til at tilsætte energi for at omdanne det,« siger Richard H. Heyn til Forskning.no, Videnskab.dk's norske søstersite.
Det kræver, at man tilsætter varme og tryk sammen med en katalysator og et andet stof, som kulstofatomerne skal reagere med. Så skal man i teorien kunne lave andre og brugbare stoffer. Richard H. Heyn og hans kollegaer har blandt andet forsøgt at lave stoffer, som indgår i plexiglas og bleer ved at omdanne CO2.
Men foreløbigt er forskerne nødt til at bruge alt for meget energi i forhold til de resultater, de får. Richard H. Heyn og hans kollegaer er kommet et skridt videre ved at finde bedre katalysatorer, som gør processen mere effektiv, men foreløbigt er der lang vej, før metoden kan bruges kommercielt.
Et nyt studie, der er lavet på Rutgers University i USA, peger imidlertid på et muligt næste skridt.
Har fundet ny metode
I stedet for at bruge varme og tryk til at sætte reaktioner i gang har den amerikanske forskergruppe brugt elektrolyse til at omdanne CO2. Stoffet, det skal reagere med, er noget så enkelt som vand. Det ligner kunstig fotosyntese, fordi det bruger energi, CO2 og vand til at danne nye forbindelser.
Forskerne har fundet nye katalysatorer, som består af en blanding af fosfor og nikkel – stoffer, som er billige og lettilgængelige. Det får reaktionerne til at ske. Ved hjælp af en elektrokemisk proces mener de at kunne danne avancerede molekyler, som kan laves om til plast og en række andre produkter.
Resultaterne har de publiceret i en forskningsartikel.
»Resultaterne demonstrerer, at elektrisk energi er ekstremt effektivt, hele 99 procent, uden det behøver varmeenergi. Høj temperatur eller højt tryk er ikke længere nødvendigt. Det hele sker ved stuetemperatur i et apparat, der minder om en brændselscelle, men som kaldes en 'electrolyzer',« skriver Charles Dismukes, som har ledet arbejdet, i en email til Forskning.no.
Samtidig har teamet bedre kunnet kontrollere, hvilke stoffer der produceres.
»Gennembruddet kan lede til, at man kan lave kuldioxid om til værdifulde produkter og råmaterialer, som kan bruges i kemisk industri og i lægemiddelindustrien,« mener Charles Dismukes.
Forskerne har taget patent på elektrokatalysatoren og har dannet iværksættervirksomheden 'RenewCO2'.
\ Læs mere
Tror, det kan bringe forskningen videre
At en artikel er vel-citeret betyder, at studie bliver brugt at andre forskere.
Richard H. Heyn præciserer, at det at bruge elektrolyse til at omdanne CO2 ikke er nyt. Men forskerne fra Rutgers har brugt en ny type materiale, og det er det, der er interessant.
\ Læs mere
Richard H. Heyn siger, at de fleste elektronreduktions-processer med CO2 sker på metaller. Kobber bliver ofte brugt. Udfordringen ved at bruge kobber som elektrode/katalysator er, at reaktionerne er uselektive – altså der dannes mange forskellige stoffer, og det er ikke specielt gunstigt.
I processen, som Rutgers-forskerne har opfundet, kan forskerne bedre styre, hvilke produkter der bliver lavet.
Men for at slå koldt vand i blodet: De nye molekyler, som forskerne lavede, befandt sig i vand. De skal stadig finde på en måde at adskille stofferne fra vandet på. Derefter er processen nødt til at blive gjort hurtigere, og den skal også kunne opskaleres.
»Men det er grundforskning, så man skal ikke forvente det hele på én gang,« siger Richard H. Heyn.
En del af en gylden fremtid
Richard H. Heyn fortæller, at grunden til, at han forsker i omdannelsen af CO2, er visionen om et CO2-neutralt samfund.
»I en gylden fremtid, når vi er stoppet med at bruge kul, olie og gas, er vi stadig nødt til at lave de materialer, vi har brug for, men kun ved at bruge vedvarende kulstofkilder. EU ønsker en CO2-neutral økonomi inden 2050. Hvis vi skal nå det, er vi nødt til at begynde at se på sådanne ting,« siger han og fortsætter:
»En vigtig del af kampen mod klimaproblemet er at gøre os mindre afhængige af olie og gas. Derfor er det essentielt, at vi opfinder måder, hvorpå vi kan udnytte bæredygtige kulstofkilder i vores produkter,« siger han.
©Forskning.no. Oversat af Sanni Jensen.
