WróćKliknij tutaj by przejść do wydarzenia
Podjęto dotychczas wiele prób opracowania sztucznego urządzenia mającego na celu naśladowanie naturalnego procesu fotosyntezy. Proces ten jednak wciąż okazuje się trudny do implementacji na skalę przemysłową, co wynika z faktu że redukcja CO2 jest reakcją złożoną i wieloetapową ze swej natury. Jednakże otwiera ona drogę do różnych pożądanych produktów, takich jak CH4 lub CH3OH, które można wykorzystać bezpośrednio jako paliwa.
Niezależnie od produktu końcowego, co najmniej jedno z wiązań C-O z cząsteczki CO2 musi ulec dysocjacji, co wymaga zastosowania odpowiedniego katalizatora. W niniejszym wykładzie przedstawione zostaną procesy katalityczne związane z wytwarzaniem paliw lub innych surowców energetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem selektywności w kierunku szczególnie pożądanych produktów.
Praca ma charakter teoretyczny i koncentruje się na symulacjach DFT części anodowej i katodowej układu, w której protony i elektrony generowane w drugim półogniwie są wykorzystywane w reakcji redukcji CO2. Materiałem wybranym na elektrodę w tej pracy jest grafen, który posiada bardzo ciekawe i ważne właściwości – takie jak przewodnictwo elektryczne, stosunkowo niski koszt i obojętność chemiczną – które są niezwykle ważne w założonych warunkach procesu.
Przedstawione zostaną ścieżki reakcji w elektrochemicznej redukcji CO2, co eliminuje konieczność stosowania zasad, gdyż elektrony będą dostarczane z anody przez przewodnik elektryczny. Omówiony zostanie nadpotencjał potrzebny do napędzania procesu oraz jego wpływ na selektywność procesu do CO lub kwasu mrówkowego.
Surowce energetyczne pozyskane z wykorzystaniem takiego ogniwa i przy założeniu że energia konieczna do zajścia procesu redukcji pochodzi ze źródeł odnawialnych umożliwią zamknięcie cyklu obiegu CO2 w atmosferze.
