A kutatók úgy gondolják, hogy megtalálták a módját, hogy a kibocsátott káros szén-dioxidot energiagazdag üzemanyaggá alakítsák egy szénsemleges ciklusban, amelyben egy, a földön bőségesen előforduló anyagot, a szilíciumot használják.

Régóta folyik a próbálkozás

A szilícium-dioxid készen található a homokban, maga a szilícium a hetedeik leggyakoribb elem az univerzumban  és a második leggyakoribb elem a földkéregben.

Maga a gondolat, hogy energiává alakítsák a kibocsátott szén-dioxidot, nem új keletű. Globális verseny folyik évtizedek óta egy olyan anyag felfedezéséért, amely hatékonyan képes átalakítani üzemanyaggá a napfény segítségével a szén-dioxidot és a vizet vagy hidrogént. A szén-dioxid kémiai stabilitása azonban megnehezíti egy gyakorlati megoldás megtalálását.

„A klímaváltozásra adott kémiai megoldáshoz olyan anyag szükséges, amely rendkívül aktív és szelektív katalizátor, hogy képes legyen a szén-dioxid üzemanyaggá alakítására" – mondta Geoffrey Ozin, a Torontói Egyetem kémiaprofesszora.

Ezenkívül olyan olcsó, nem mérgező és könnyen hozzáférhető elemekből kell állnia."

A megoldást a szilícium-hidrid nanokristályok jelenthetik

Ozin és munkatársai arról számoltak be a Nature Communications folyóiratban megjelent cikkben, hogy a szilícium-hidrid nanokristályok minden feltételnek megfelelnek. A hidrid (H) végű szilícium nanokristályok átlagos átmérője 3,5 nanométer, és olyan a felületük és az optikai elnyelésük, hogy hatékonyan képesek kihasználni a napból érkező fénysugarakat.

Így a felületen lévő erős redukáló anyaggal együtt hatékonyan és szelektíven képesek átalakítani a gáz halmazállapotú szén-dioxidot szén-monoxid gázzá. 

A potenciális eredmény: energia káros kibocsátás nélkül.

A kutatók most az aktivitás és a skála növelésén, valamint a produkciós ráta gyorsításán dolgoznak, hogy sikerüljön létrehozni egy laboratóriumi demonstrációs eszközt, amely alapja lehet egy későbbi ipari napfinomítónak.