transformare CO2 in etanol / sursa foto: arhiva EvZ
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește-ne pe Google News
Din cuprinsul articolului
O echipă de cercetători a dezvoltat o metodă de „fotosinteză artificială” care poate transforma dioxidul de carbon și apa în etanol, folosind energia luminii. Tehnologia, descrisă într-un studiu publicat în revista științifică Nature Communications, deschide o posibilă direcție pentru reutilizarea unui gaz cu efect de seră în producția unor substanțe chimice utile.
Cercetătorii au demonstrat că un sistem fotocatalitic poate reduce CO₂ și îl poate transforma selectiv în etanol.
În experimentele de laborator, metoda a atins o selectivitate de aproximativ 100% pentru etanol în anumite condiții, un rezultat important într-un domeniu în care obținerea controlată a unor molecule complexe rămâne dificilă.
De la gaz cu efect de seră la etanol
Dioxidul de carbon este unul dintre principalele gaze asociate cu încălzirea globală, însă din punct de vedere chimic reprezintă și o sursă abundentă de carbon.
Provocarea este că molecula de CO₂ este foarte stabilă. Pentru a o transforma în combustibili sau produse chimice este nevoie de energie și de catalizatori capabili să controleze reacțiile.
Noua metodă urmărește un principiu inspirat de procesele naturale: folosirea luminii pentru a produce reacții chimice. În acest caz, cercetătorii au folosit un sistem care permite transformarea carbonului din CO₂ într-o moleculă mai complexă, etanolul.
Etanolul este utilizat în industrie, în sectorul energetic și ca materie primă pentru numeroase produse chimice.
Cum funcționează „fotosinteza artificială”
În experimentele descrise în Nature Communications, cercetătorii au utilizat un catalizator pe bază de oxid de cupru și un material nanostructurat care facilitează reacțiile necesare pentru transformarea dioxidului de carbon.
Procesul folosește lumină pentru a activa catalizatorul. Energia luminoasă pune în mișcare electronii implicați în reacțiile chimice, iar CO₂ este transformat treptat în compuși intermediari până la formarea etanolului.
Apa are, de asemenea, un rol esențial în proces.
CO2. Sursă foto: Freepik
Autorii studiului au raportat o rată de producție a etanolului de 68,5 micromoli pe gram de fotocatalizator pe oră. În condițiile experimentale prezentate în lucrare, selectivitatea pentru etanol a fost de aproape 100%.
După 25 de ore de funcționare, sistemul a produs 1,63 milimoli de etanol pentru fiecare gram de fotocatalizator utilizat în experiment.
De ce este dificil să transformi CO₂ în etanol
Transformarea dioxidului de carbon în produse simple, precum monoxidul de carbon, acidul formic sau metanolul, este deja intens studiată. Producerea etanolului este însă mai complicată.
Molecula de etanol conține doi atomi de carbon. Asta înseamnă că sistemul trebuie nu doar să reducă moleculele de CO₂, ci și să controleze formarea unei legături între doi atomi de carbon.
Această etapă este una dintre principalele dificultăți ale tehnologiilor care încearcă să transforme CO₂ în combustibili sau substanțe chimice cu valoare mai mare.
Cercetătorii au încercat să rezolve această problemă prin controlul modului în care intermediarii chimici se formează și reacționează pe suprafața catalizatorului.
O direcție care avansează rapid
Rezultatele apar într-o perioadă în care mai multe echipe de cercetare încearcă să dezvolte sisteme fotochimice și fotoelectrochimice pentru transformarea CO₂.
Un alt studiu publicat în august 2026 în Journal of CO₂ Utilization a analizat fotoelectrozi capabili să reducă selectiv dioxidul de carbon la etanol. Cercetătorii au folosit o structură formată din materiale semiconductoare, inclusiv oxid de cupru, pentru a îmbunătăți transferul sarcinilor electrice generate de lumină.
Aceste rezultate arată că producerea etanolului din CO₂ este investigată prin mai multe abordări, de la fotocataliză directă până la sisteme fotoelectrochimice.
De la laborator la aplicații industriale
Tehnologia este încă în faza de cercetare și nu reprezintă, în acest moment, o soluție industrială pentru captarea emisiilor de carbon.
Pentru utilizarea la scară mare, sistemele de acest tip trebuie să devină mai eficiente, mai stabile și mai ieftine. Cercetătorii trebuie să demonstreze, de asemenea, că procesul poate funcționa la scară industrială fără un consum de energie care să reducă beneficiile climatice.
Totuși, principiul este important: în loc ca dioxidul de carbon să fie privit exclusiv ca un produs rezidual care trebuie stocat sau eliminat, el ar putea deveni o materie primă pentru industria chimică.
Recomandările noastre
