Sluneční světlo nám poskytuje obrovské množství energie, jejíž menší část dokážeme pomocí solárních panelů přeměnit na elektřinu. Brzy by ale mohlo najít i další užitečné využití – mohlo by totiž sloužit k výrobě paliva z oxidu uhličitého zachyceného ze vzduchu.
Využití sluneční energie k zachycení skleníkových plynů a jejich přeměna na palivo nebo jinou užitečnou chemickou látku je v současnosti předmětem výzkumu mnoha vědců. Uspokojivé řešení sice stále neexistuje, nicméně mezinárodní tým zastřešený Lundskou univerzitou ve Švédsku odhalil možnou cestu vpřed.
Proměna oxidu uhličitého na palivo
Vědci podle svých slov dosáhli průlomu v technologii zachycování oxidu uhličitého. Dle tiskové zprávy stojí za tímto úspěchem speciální pokročilé materiály a rychlá laserová spektroskopie. Výsledky výzkumu byly publikovány v odborném časopise Nature Communications.
Pro své experimenty vědci použili porézní organický materiál označovaný jako „kovalentní organický rámec“ („covalent organic framework“; COF), který velmi účinně absorbuje sluneční světlo. Do něj přidali tzv. „katalytický komplex“, jež bez dodatečné energie umožňuje přeměnu oxidu uhličitého na oxid uhelnatý.
„K přeměně na oxid uhelnatý jsou zapotřebí dva elektrony. Když jsme zjistili, že fotony s modrým světlem vytvářejí dlouho žijící elektrony s vysokou energetickou hladinou, mohli jsme jednoduše nabít COF elektrony a dokončit reakci,“ řekl výzkumný pracovník v oblasti chemie na univerzitě v Lundu Kaibo Zheng.
„Studie využívá kombinaci materiálů, které absorbují sluneční světlo a využívají jeho energii k přeměně oxidu uhličitého. Pomocí ultrarychlé laserové spektroskopie jsme přesně zmapovali, co se při tomto procesu děje,“ vysvětluje Zhengův kolega – chemik Tönu Pullerits.
Ještě není hotovo
Vědci připouštějí, že bude potřeba ještě mnoho práce, nicméně první kroky jsou povzbudivé. „Dokončili jsme první dva kroky se dvěma elektrony,“ hodnotí Tönu Pullerits. „Než budeme moci začít uvažovat o konvertoru oxidu uhličitého, je třeba udělat ještě mnoho dalších kroků a pravděpodobně i naše první dva kroky bude nutné zdokonalit. Určili jsme však velmi slibný směr, kterým se můžeme vydat.“
Jak mohou být výsledky tohoto výzkumu užitečné? Pullerits a Zheng doufají, že v budoucnu bude možné tento objev využít k vývoji větších jednotek, které by se daly využít na globální úrovni a zvládnou s pomocí slunce pohlcovat oxid uhličitý z atmosféry a přeměňovat jej na palivo nebo chemické látky. To by mohlo být jedno z mnoha řešení, jak překonat klimatickou krizi.
Nalézt způsob, jak odstranit z ovzduší oxid uhličitý, který je jednou z příčin probíhajících klimatických změn, se snaží řada vědeckých týmů. Někteří odborníci ale varují, že samotné technologie pro zachycování uhlíku klimatickou krizi nevyřeší. Například americké Centrum pro mezinárodní právo životního prostředí označilo tento směr za „nebezpečné rozptýlení“, které by mohlo oddálit přechod od fosilních paliv.