علماء يقومون بتصميم جهاز يحول غاز ثنائي اكسيد الكاربون الى وقود سائل

يقول الكيميائي هاوتيان وانغ: «عادة ما نقوم بحل ثاني أكسيد الكربون في محلول سائل تقليدي مثل الماء المالح». تساعد هذه الأملاح الذائبة في تحويل الغاز إلى جزيء يخزن الطاقة (وهو حمض النمليك). لكن، ينتج لدينا سائل سميك جدًا، واستخراج حمض الفورميك منه عمل شاق.

يقول وانغ: «لذلك استخدمنا بدلًا من الكهروليت (المحلول الكهربائي (الماء المالح) ) النواقل الكهربائية الصلبة التي تنقل البروتونات (شوارد الهيدروجين) والتي يمكن تصنيعها من البوليمرات غير القابلة للذوبان أو المركبات غير العضوية، ما يلغي الحاجة إلى الأملاح».

كان استبدال المحلول الكهربائي بناقل صلب أحد التحسينات. والثاني هو إيجاد مُحفز قوي لتسريع العملية. أحد المشكلات الشائعة هي الحفاظ على المحفز في المكان الذي تريده دون أن تتدهور كفاءته أو أن نضطر إلى استبداله بمرور الوقت.

البزموت هو المحفز المناسب تمامًا لهذه العملية؛ إذ أنه أثقل من المعادن الأخرى القادرة على أداء نفس

المهمة، لذا لن يتحرك بسهولة. نحتاج فقط إلى ما يكفي منه لتحويل الإنتاج من المختبرات إلى المعامل الصناعية. لكن, يتم إنتاج المحفزات حاليًا بالملليغرامات. وجد فريق البحث حلاً لهذه المشكلة أيضًا؛ « طورنا طريقة لإنتاجها بالكيلوغرامات», يقول شوان شيا أحد المشاركين بالبحث.

نتيجة كل هذا كان تصميم جهاز لتوجيه ثاني أكسيد الكربون عبر المحفز ليتحول إلى جزيء سالب الشحنة يسمى فورمات ومن ثم ينتشر في قلب الإلكتروليت الصلب، ويلتقي بأيونات الهيدروجين المنبعثة من تفاعل محفز ثاني مع الماء، ما يؤدي إلى إنتاج محلول شديد التركيز من حمض الفورميك.

إلى الآن, يبدو أن الجهاز قادر على تحويل 42% من الطاقة الكهربائية المقدمة له لطاقة كيميائية بشكل حمض الفورميك.