Kako uticaji klimatskih promena postaju sve hitniji, potreba za efikasnim hvatanjem i korišćenjem ugljenika postala je najvažnija. Među različitim strategijama, smanjenje elektrohemijske konverzije ugljen-dioksida (CO₂) nudi obećavajući način za pretvaranje CO₂ u korisna goriva ili hemikalije na sobnoj temperaturi.
Međutim, postojeće metode se često bore sa slabom selektivnošću i konkurencijom reakcija evolucije vodonika, ograničavajući njihovu efikasnost. Prevazilaženje ovih izazova zahteva razvoj novih katalizatora koji mogu značajno poboljšati proces konverzije, čineći da ovo polje postane kritična oblast za istraživanje.
Studija, koju su sproveli istraživači iz Međunarodnog istraživačkog centra za obnovljivu energiju na Univerzitetu Ksi’an Jiaotong, a objavljena u eScience, naglašava razvoj katalizatora na bazi indijuma (tj. In/In 2 O 3 ) koji poboljšava proizvodnju formata kroz sinergijski efekat kiseonikovih vrsta i slobodnih mesta. Poboljšanjem efikasnosti i selektivnosti reakcije, studija označava značajan korak napred u oblasti elektroredukcije CO₂.
Istraživački tim je dizajnirao In/In 2 O 3 heterospojni katalizator sa različitim nivoima vrsta kiseonika i slobodnih mesta, ključnim faktorima u poboljšanim performansama. Koristeći in situ površinski poboljšanu Raman spektroskopiju (SERS), tim je potvrdio da je katalizator pratio *COOH put, koji je bio veoma selektivan za proizvodnju formata.
Teorijski modeli su otkrili da se energetska barijera za formiranje *COOH značajno smanjila u prisustvu slobodnih mesta za kiseonik, postižući više od 90% selektivnosti formata. Kada se napaja fotonaponskim sistemom, sistem je dostigao efikasnost solarne energije u odnosu na gorivo od 10,11%, nadmašujući prethodne tehnologije.
Ova visoka efikasnost naglašava potencijal katalizatora za buduću primenu u sistemima obnovljive energije, posebno u elektrohemijskoj redukciji CO₂.
Profesor Liejin Guo, akademik Kineske akademije nauka i viši istraživač, izjavio je: „Naše istraživanje pokazuje kritičan napredak u tehnologiji smanjenja CO₂. Sinergija između vrsta kiseonika i slobodnih mesta u našem novom katalizatoru dovela je do dramatičnog povećanja i selektivnost i efikasnost Ovo utire put za praktičnu primenu u održivoj konverziji energije.“
Potencijalne primene ovog istraživanja su ogromne, posebno u sektoru obnovljive energije. Sposobnost efikasnog pretvaranja CO₂ u format može dovesti do razvoja održivijih energetskih sistema, smanjujući zavisnost od fosilnih goriva. Pored toga, upotreba solarne energije za pokretanje reakcije sugeriše da bi se ova tehnologija mogla neprimetno integrisati sa postojećom obnovljivom infrastrukturom, nudeći obećavajuću budućnost za inicijative za reciklažu ugljenika.
