نحو إنتاج وقود من ثاني أكسيد الكربون

طور فريق من الباحثين في مختبر الكيمياء الكهربية الجزيئية، عملية تحول ثاني أوكسيد الكربون (CO2) إلى ميثان (CH4)، باستخدام ضوء الشمس ومادة كيميائية محفزة تعتمد على الحديد. ويمثل هذا الاكتشاف تقدما هائلا، حيث إن ثاني أكسيد الكربون يعتبر جزيئا خاملا بشكل خاص، ويطرح بكميات هائلة من جراء الأنشطة الاقتصادية للإنسان والتي تؤثر في تغير المناخ. 

وتفتح هذه النتائج أسلوباً جديداً نحو إنتاج "الوقود الشمسي" وإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون.

حالياً، يُعد غاز ثاني أكسيد الكربون من النفايات، وإعادة تدويره واستخدامه كمادة خام، تشكل تحدياً كبيراً للبحث العلمي ناهيك عن اعتبارها قضية سياسية هامة. فقد طور مارك روبرت وجوليان بونين طريقة تعمل على تحويله إلى غاز الميثان، وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، حيث يعتبر ثالث أكثر مصدر للطاقة استخداماً في العالم بعد النفط والفحم.

خلال هذه العملية، يفقد جزيء ثاني أكسيد الكربون تدريجياً ذرات الأكسجين، والتي يتم استبدالها بذرات الهيدروجين، ومن خلال هذه العملية يتم تخزين الطاقة في شكل روابط كيميائية. ويعرف هذا التحول الكيميائي باسم "تفاعل الاختزال" (Reduction)، والذي يجعل ممكناً الحصول على مجموعة متنوعة من المركبات الكيميائية، بدءاً من أول أكسيد الكربون وحامض الفورميك (المواد الخام الرئيسية لصناعة الكيميائيات) إلى الميثانول (وقود سائل)، وصولاً إلى الميثان، وهو أصغر مركب كيميائي يحظى بكثافة طاقة عالية.

في حين أن معظم العمليات الكيميائية المعروفة تستخدم محفزات تعتمد على المعادن النادرة والثمينة، فقد طور الباحثان محفزا كيميائيا يتأسس من الحديد، وهو معدن وفير، يسهل الوصول إليه وغير مكلف.