TWOJA PRZEGLĄDARKA JEST NIEAKTUALNA.

Wykryliśmy, że używasz nieaktualnej przeglądarki, przez co nasz serwis może dla Ciebie działać niepoprawnie. Zalecamy aktualizację lub przejście na inną przeglądarkę.

 

Stworzą sztuczny liść, który będzie przetwarzał dwutlenek węgla

Data: 23.01.2017 Kategoria: aktualności ogólne, nauka/badania/innowacje

Wpis może zawierać nieaktualne dane.

- Stężenie CO2 w atmosferze stale rośnie, próbujemy znaleźć sposób na jego ponowne wykorzystanie – mówi dr Bartłomiej Szyja z Wydziału Chemicznego PWr. Wraz ze swoim zespołem prowadzi badania nad stworzeniem sztucznego liścia na bazie grafenu

Technologie wykorzystujące paliwa kopalne do wytwarzania energii produkują miliardy ton dwutlenku węgla rocznie, który odpowiada m.in. za globalne ocieplenie. Co zrobić z taką ilością CO2? – To jeden z ważniejszych tematów, jakimi zajmują się obecnie naukowcy – uważa dr Szyja z Zakładu Chemii i Technologii Paliw.

Będzie działać jak prawdziwy liść

barlomiej_szyja1.jpgWyjaśnia, że dwutlenek węgla jest bardzo stabilną cząsteczką, dlatego  proces jej utylizacji wymaga dużego wkładu energii. – Najlepiej, żeby to była energia  pozyskiwana z odnawialnych źródeł, wtedy cały proces ma sens – mówi naukowiec.  Dodaje, że przyroda radzi sobie z tym problemem poprzez proces fotosyntezy, gdzie CO2 przetwarzany jest w bardziej użyteczne związki , w tym cukry, z użyciem światła słonecznego jako siły napędowej. Jednak ogromna ilość CO2 emitowanego do atmosfery przewyższa możliwości absorbcji tego związku przez roślinność i oceany.
- Stąd od jakiegoś czasu na świecie prowadzone są  badania nad utylizacją dwutlenku węgla.  To proces skomplikowany i wieloetapowy. Możliwych jest wiele rozwiązań, które prowadzą do różnych produktów końcowych. Z naszego punktu widzenia, najbardziej interesujące są np. metan (CH4) lub metanol (CH3OH), ponieważ można je ponownie wykorzystać jako paliwa – tłumaczy dr Szyja. – Tym samym zamyka się cykl obiegu CO2 powstającego jako produkt spalania. Nasze podejście jest o tyle nowatorskie, że chcemy w całym procesie zastosować katalizator wykorzystujący grafen - mówi naukowiec. – Chcemy zaprojektować i stworzyć prototyp nieorganicznego urządzenia, posiadającego podobne właściwości, co naturalny liść do przetwarzania CO2.

Grafen jako przewodnik elektronów

Urządzenie ma składać się z dwóch części, pełniących te same funkcje co fotosystemy w przyrodzie. Rolą fotoanody jest pozyskanie protonów i elektronów z cząsteczek wody pod wpływem światła, a katody uwodornienie cząsteczek CO2 z wykorzystaniem tychże protonów i elektronów. Grafen doskonale sprawdza się jako przewodnik elektronów, jednakże sam nie jest aktywny w reakcji uwodornienia CO2, zatem konieczna będzie jego modyfikacja poprzez naniesienie odpowiedniej fazy aktywnej.

barlomiej_szyja_z_zepolem.jpgDr Bartłomiej Szyja kieruje zespołem badawczym, w skład którego wchodzą dr Katarzyna Pstrowska, doktorant Krzysztof Buzar i studentki Wydziału Chemicznego - Kinga Szkaradek i Beata Solecka. Projekt finansowany jest w ramach programu Opus 11 Narodowego Centrum Nauki. Uczony otrzymał na jego realizację ponad 550 tysięcy złotych.

- Będą to badania podstawowe z rozbudowaną częścią obliczeniową, które zakończymy eksperymentem, czyli sprawdzimy, jak nasze urządzenie działa w rzeczywistości – mówi naukowiec. Podkreśla, że najpierw trzeba zrozumieć cały proces przetwarzania dwutelnku węgla, co pomoże w zaprojektowaniu odpowiedniego katalizatora. W tym celu przeprowadzimy szereg symulacji komputerowych, a potem  spróbujemy je „powtórzyć” w warunkach laboratoryjnych. – Już pierwsze obliczenia wykonane w głównej mierze przez Kingę Szkaradek, wykazują, że idziemy w dobrym kierunku – twierdzi dr Szyja.
Badania chemików potrwają trzy lata. Doktor Bartłomiej Szyja w przyszłości widzi zastosowanie wynalazku np. w przemyśle paliwowym, choć, jak podkreśla, do tego jest jeszcze bardzo daleka droga.

Dr Bartłomiej Szyja jest absolwentem Wydziału Chemicznego PWr, ukończył specjalność informatyka chemiczna. Stopień doktora nauk technicznych uzyskał również na naszej uczelni. Po obronie doktoratu realizował staż post-doktorski na Technische Universiteit Eindhoven, który z planowanych 2 lat wydłużył się do prawie 10. Na Politechnikę wrócił w październiku 2015, gdzie prowadzi badania z zakresu  symulacji komputerowych w dziedzinie otrzymywania paliw i ochrony środowiska.

Iwona Szajner

Politechnika Wrocławska © 2024

Nasze strony internetowe i oparte na nich usługi używają informacji zapisanych w plikach cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie plików cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki, które możesz zmienić w dowolnej chwili. Ochrona danych osobowych »

Akceptuję