Przełomowy katalizator: szybka i tania konwersja CO₂ w czyste paliwo
Naukowcy z Korei opracowali katalizator miedziano-magnezowo-żelazowy, który rekordowo wydajnie przekształca CO2 w tlenek węgla w niskiej temperaturze. Odkrycie może przyspieszyć rozwój przystępnych cenowo, neutralnych klimatycznie paliw syntetycznych.
Nowy katalizator – szansa na tańsze paliwa syntetyczne
Zespół badaczy pod kierownictwem dr Kee Young Koo z Koreańskiego Instytutu Badań Energetycznych (KIER) opracował katalizator umożliwiający wydajną konwersję dwutlenku węgla w tlenek węgla – kluczowy składnik paliw syntetycznych i e-paliw. Osiągnięcie to może odegrać istotną rolę w ograniczaniu emisji i rozwoju technologii niskoemisyjnych paliw.
Reakcja RWGS i wyzwania tradycyjnych katalizatorów
Proces odwrotnej reakcji gazu wodnego (RWGS) pozwala na przekształcenie CO₂ w CO i wodę przy udziale wodoru. Tak powstały CO, po połączeniu z wodorem, stanowi bazę do produkcji paliw syntetycznych, takich jak e-paliwa czy metanol. Dotychczasowe katalizatory, głównie niklowe, wymagały bardzo wysokich temperatur (ponad 800°C) i z czasem traciły wydajność przez zlepianie się cząstek. Praca w niższych temperaturach prowadziła natomiast do niepożądanej produkcji metanu.
Przełom: katalizator miedź-magnez-żelazo
Badacze z KIER opracowali nowy katalizator oparty o tlenki miedzi, magnezu i żelaza, który w temperaturze 400°C osiąga wydajność przewyższającą komercyjne odpowiedniki. Dzięki zastosowaniu struktury warstwowej LDH (layered double hydroxide) oraz precyzyjnemu doborowi proporcji metali, udało się zapobiec zlepianiu cząstek i poprawić odporność cieplną katalizatora.
Nowy materiał pozwala na bezpośrednią konwersję CO₂ w CO, omijając etapy pośrednie i ograniczając powstawanie metanu. W efekcie, katalizator osiągnął wydajność 33,4% i szybkość formowania CO na poziomie 223,7 μmol·gkat⁻¹·s⁻¹ przez ponad 100 godzin pracy. To odpowiednio 1,7 razy wyższa szybkość i 1,5 razy wyższa wydajność niż w przypadku standardowych katalizatorów miedziowych. Co więcej, nowy katalizator przewyższał nawet kosztowne katalizatory platynowe.
Znaczenie globalne i dalsze badania
Opracowanie taniego i stabilnego katalizatora do niskotemperaturowej konwersji CO₂ otwiera drogę do przemysłowej produkcji neutralnych klimatycznie paliw syntetycznych. Technologia ta może znaleźć zastosowanie zwłaszcza w sektorach trudnych do dekarbonizacji, jak lotnictwo czy transport morski.
„Technologia niskotemperaturowego katalizatora do uwodornienia CO₂ to przełom, który umożliwia efektywną produkcję tlenku węgla z tanich i dostępnych metali. Może być bezpośrednio stosowana do produkcji kluczowych półproduktów dla zrównoważonych paliw syntetycznych. W przyszłości będziemy kontynuować badania, by wdrożyć ją w przemyśle i przyczynić się do realizacji neutralności klimatycznej oraz komercjalizacji technologii produkcji zrównoważonych paliw syntetycznych.”
– dr Kee Young Koo, Korea Institute of Energy Research
Czym są e-paliwa?
E-paliwa to syntetyczne paliwa powstające z połączenia zielonego wodoru (produkowanego z OZE) oraz wychwyconego CO₂. Są one postrzegane jako alternatywa dla tradycyjnych paliw kopalnych, szczególnie w sektorach, gdzie dekarbonizacja jest najtrudniejsza.
Wyniki badań zostały opublikowane w maju 2025 roku w czasopiśmie „Applied Catalysis B: Environmental and Energy”. Projekt wsparł Korea Institute of Energy Research w ramach rozwoju technologii produkcji zrównoważonego paliwa lotniczego (e-SAF) z CO₂ i wodoru.
Zobacz również:
- Nowy katalizator może zrewolucjonizować produkcję zielonego wodoru
- Przełomowy żelazowy katalizator może zrewolucjonizować czystą energię wodorową
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Enea i Politechnika Poznańska łączą siły na rzecz transformacji energetycznej
Enea oraz Politechnika Poznańska zacieśniają współpracę, tworząc jedno z największych w Polsce partnerstw nauki i przemysłu na rzecz transformacji energetycznej. Inicjatywa obejmuje badania, wdrażanie innowacji oraz rozwój kompetencji dla nowoczesnej energetyki.
Geotermia w Polsce: NFOŚiGW wspiera 41 gmin w poszukiwaniu czystej energii
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej przeznaczył 573 mln zł na wsparcie 41 gmin w badaniach nad geotermią. Przykładem jest Września, gdzie ruszają prace nad odwiertem geotermalnym.
Enea po I półroczu 2026: nowe moce OZE, inwestycje w sieć i bezpieczeństwo energetyczne
Grupa Enea w pierwszym półroczu 2026 roku konsekwentnie rozwijała odnawialne źródła energii, inwestowała w sieć dystrybucyjną oraz zabezpieczała dostawy gazu i LNG, osiągając stabilne wyniki finansowe i operacyjne.
Wielkopolska rozwija 5 geotermalnych projektów badawczych z dofinansowaniem NFOŚiGW
573 mln zł z NFOŚiGW wesprze 41 gmin w Polsce w poszukiwaniu wód geotermalnych. W Wielkopolsce realizowanych jest 5 projektów, w tym odwiert we Wrześni, co przyspieszy dekarbonizację lokalnych systemów ciepłowniczych.
OIRE publikuje raport z analizy wniosków o zmiany w SWI i TSKB – brak krytycznych zmian
Operator Informacji Rynku Energii (OIRE) opublikował raport dotyczący wniosków o zmiany w Standardach Wymiany Informacji (SWI) oraz Technicznych Specyfikacjach Katalogu Bazowego (TSKB). Wśród zaakceptowanych propozycji nie znalazły się zmiany krytyczne.
Ostrołęka B i DSR zabezpieczają rynek mocy na 2027 rok – wyniki aukcji PSE
Polskie Sieci Elektroenergetyczne ogłosiły wstępne wyniki aukcji uzupełniającej rynku mocy na 2027 rok. Grupa Energa zakontraktowała 746,355 MW obowiązku mocowego dla Elektrowni Ostrołęka B oraz usługi DSR, zapewniając stabilność KSE.
Komentarze