Une équipe de chercheurs du Center for Catalytic Science and Technology (CCST) de l'Université du Delaware a découvert un nouveau processus en deux étapes pour augmenter l'efficacité du dioxyde de carbone (CO 2 ) électrolyse, une réaction chimique entraînée par des courants électriques qui peut aider à la production de produits chimiques et de carburants précieux.

Les résultats de l'étude de l'équipe ont été publiés lundi, 20 août dans Catalyse naturelle .

L'équipe de recherche, composé de Feng Jiao, professeur agrégé de génie chimique et biomoléculaire, et les étudiants diplômés Matthew Jouny et Wesley Luc, obtenu leurs résultats en construisant un appareil spécialisé à trois chambres appelé électrolyseur, qui utilise l'électricité pour réduire le CO 2 en molécules plus petites.

Par rapport aux combustibles fossiles, l'électricité est une méthode beaucoup plus abordable et respectueuse de l'environnement pour conduire des processus chimiques pour produire des produits chimiques et des carburants commerciaux. Ceux-ci peuvent inclure l'éthylène, qui est utilisé dans la production de matières plastiques, et l'éthanol, un précieux additif pour carburant.

"Cette nouvelle technologie d'électrolyse offre une nouvelle voie pour atteindre des sélectivités plus élevées à des vitesses de réaction incroyables, ce qui est une étape majeure vers des applications commerciales, " dit Jiao, qui est également directeur associé du CCST.

Alors que le CO direct 2 l'électrolyse est la méthode standard pour réduire le dioxyde de carbone, L'équipe de Jiao a divisé le processus d'électrolyse en deux étapes, réduire le CO 2 en monoxyde de carbone (CO), puis en réduisant davantage le CO en multi-carbone (C2 + ) des produits. Cette approche en deux volets, dit Jiao, présente de multiples avantages par rapport à la méthode standard.

"En divisant le processus en deux étapes, nous avons obtenu une sélectivité beaucoup plus élevée envers les produits multi-carbone qu'en électrolyse directe, " Jiao a déclaré. " La stratégie de réaction séquentielle pourrait ouvrir de nouvelles voies pour concevoir des processus plus efficaces pour le CO 2 utilisation."

L'électrolyse est également le moteur des recherches de Jiao avec son collègue Bingjun Xu, professeur assistant en génie chimique et biomoléculaire. En collaboration avec des chercheurs de l'Université de Tianjin en Chine, Jiao et Xu conçoivent un système qui pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre en utilisant de l'électricité solaire neutre en carbone.

« Nous espérons que ce travail attirera davantage l'attention sur cette technologie prometteuse pour la recherche et le développement ultérieurs, " Jiao a déclaré. " Il y a encore de nombreux défis techniques à résoudre, mais nous y travaillons."