Nu vet Lundaforskare hur sol kan omvandla koldioxid till bränsle

2022-02-23 06:00  
Med spektroskopi har forskarna Tönu Pullerits och Kaibo Zheng kunnat följa reaktionen tills det att koldioxid har omvandlats till kolmonoxid. Foto: Lunds universitet

Visionen är avancerade material där solens ljus omvandlar koldioxid till bränsle. På Lunds universitet har man tagit de första stegen mot att tekniken ska bli verklighet.

Lunds universitet ingår i det forskarlag som tittar på en typ av poröst organiskt material som kan absorbera solljus på ett väldigt effektivt sätt.

Genom att lägga till ett så kallat katalytiskt komplex är tanken att solljuset ska användas för att omvandla luftens koldioxid till bränsle. Nu har man tagit ett viktigt första steg för att tekniken ska kunna förverkligas.

Läs mer: Ny industrigren på väg att växa fram i Sverige

Med ultrasnabb laserspektroskopi har forskarna fått en exakt förståelse för vad som händer i de första två stegen av processen.

– Vad vi har gjort med spektroskopi är att vi har kartlagt vad som händer efter att ljuset absorberas, och då kan vi följa reaktionen tills det att koldioxid är omvandlat till kolmonoxid. Det är ju så att säga halva vägen. Det är ännu inte ett riktigt bränsle, men det är den första biten av reaktionen – och då kan man förhoppningsvis reda ut hur man kan bygga vidare för att få ett bränsle. Vi har gjort de två första stegen, men vad som återstår vågar jag inte uttala mig om, säger Tönu Pullerits till Ny Teknik.

Omvandlingen kräver två elektroner

Han är professor vid kemiska institutionen, Lunds universitet. Som spektroskopist har Pullerits samarbetat med huvudförfattaren Kaibo Zhengs grupp som studerar materialet. Tillsammans har de rett ut hur processen fungerar.

Processen kallas COF, vilket på svenska blir kovalent organiskt nätverk.

Omvandlingen kräver två elektroner. När forskarna upptäckte att fotoner med blått ljus skapade långlivade elektroner med hög energi så kunde de fullborda en reaktion genom att ladda COF med elektroner.

– När vi förstod att det var så det gick till så var det en ganska fin känsla.  Det var sannolikt den viktigaste grundvetenskapliga upptäckten i hela studien, säger Pullerits.

Läs mer: Nu är världens största koldioxidsug igång

Visionen är att man i framtiden ska kunna bygga storskaliga riggar där man kan fånga in och omvandla atmosfärens koldioxid, detta utan att tillsätta någon annan energi än solstrålningen. Men professorn vågar inte uttala sig om hur lång det är kvar till ett förverkligande.

– Vi har rett ut två av stegen, och det är kanske allt vi kan bidra med – men det är många forskare som jobbar febrilt med den här frågeställningen, så det är mycket sannolikt att någon annan faktiskt upptäcker vad man bör göra för att ta nästa steg. Men jag tror att det inte går att testa sig fram, för det är en alldeles för komplicerad process. Så det krävs riktade steg baserade på förståelse, säger Tönu Pullerits.

Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt