תהליך כימי חדש המתואר בכתב העת Nature Communications עושה במעבדה את מה שעצים עושים בטבע – הוא ממיר פחמן דו חמצני לכימיקלים או דלקים שמישים.

תהליך חדש זה נטול הפחמן, שנוצר על ידי חוקרים מאוניברסיטת ווייק פורסט, משתמש בדיפוספיד כסוף (AgP2) כזרז חדש שלוקח את זיהום הפחמן הדו חמצני ממפעלי הייצור וממיר אותו לחומר הנקרא סינגז, ממנו מיוצר נוזל הדלק המיועד לייצור. הזרז החדש מאפשר את ההמרה של פחמן דו חמצני לדלק עם הפסד מינימלי של אנרגיה בהשוואה לתהליך החדיש ביותר, כך על פי החוקרים בווייק פורסט.

"זרז זה הופך את התהליך ליעיל בהרבה," אמר סקוט גייר, המחבר המקביל ל"ננו-גבישים מכסף קולואידלי דו-פוספיד כזרזים בעלי פוטנציאל נמוך להפחתת CO2 לסינגז הניתן לכוונון", שפורסם בדו"ח Nature Communications בדצמבר. "דיפוספיד כסוף הוא המפתח שגורם לכל שאר החלקים לעבוד. הוא מפחית את אובדן האנרגיה בתהליך בפקטור של שלוש."

כסף נחשב עד היום לזרז הטוב ביותר לתהליך זה. הוספת זרחן מסלקת את צפיפות האלקטרונים מכסף, מה שהופך את התהליך לניתן לשליטה ובכך מפחית בזבוז אנרגיה.

בעתיד, גייר סבור שהוא יהיה מסוגל להניע את התהליך הזה באמצעות אנרגיה סולארית, ולהמיר ישירות את אור השמש לדלק. ככל שתהליך ההמרה הכימי יעיל יותר, כך ניתן להשתמש באנרגיה סולארית – במקום פחם או מקורות אנרגיה אחרים שאינם מתחדשים – לייצור דלק.

"אנשים מייצרים סיגים מפחם כל הזמן", אמר גייר. "אבל אנחנו לוקחים משהו שאתה לא רוצה, זיהום פחמן דו חמצני, והופכים אותו למשהו שאתה רוצה, דלק לתעשייה."

גייר, שהמעבדה שלו מתמקדת בהבנת התפקיד שזרחן ממלא בתגובות כימיות, הוא פרופסור לכימיה בווייק פורסט. הצוות שהפיק מאמר זה כולל את הוי לי, שהוביל את העבודה כדוקטורנט. סטודנט במעבדה של גייר, בתוספת לימודי התואר הראשון בווייק פורסט, זכרי הוד; דוקטורנט. סטודנטית לכימיה שיבה אדהיקרי; ודוקטורנטית לפיזיקה צ'אוצ'או דאן, שנשארו קשורים לתוכנית דרך התפקידים המקצועיים שלהם.

"היכולת לשתף פעולה עם רשת של בוגרים מצטיינים מאוניברסיטת ווייק פורסט שנמצאים כיום באוניברסיטאות המובילות ובמעבדות לאומיות ברחבי ארצות הברית הייתה חיונית בהכנת עבודה זו מכיוון שהיא מאפשרת לנו לגשת למתקני מכשור יחידים במינם במוסדות הנוכחיים שלהם," אמר גייר.