Des chercheurs de l'Institut de technologie de Tokyo ont conçu un CO 2 méthode de réduction basée uniquement sur des éléments courants. Atteindre un rendement quantique global de 57 % de CO 2 produits de réduction, il s'agit du système le plus performant de ce type signalé à ce jour, accroître les perspectives de solutions rentables de capture du carbone.

Alors que le réchauffement climatique représente l'un des plus grands défis pour l'humanité au 21e siècle, la quête pour freiner le montage du CO 2 émissions est plus pressante que jamais.

Dans une étude publiée dans le Journal de l'American Chemical Society , Osamu Ishitani et ses collègues de l'Institut de technologie de Tokyo (Tokyo Tech) et de l'Institut national japonais des sciences et technologies industrielles avancées signalent un système photocatalytique qui rapproche les scientifiques de la photosynthèse artificielle - l'objectif de créer un système durable similaire à la façon dont les plantes convertissent CO 2 à l'énergie utile en utilisant des métaux abondants sur terre.

Bien que des systèmes photocatalytiques à complexes métalliques aient été signalés pour le CO 2 réduction, beaucoup d'entre eux utilisaient des complexes de métaux nobles et/ou rares. Par rapport à ces approches qui utilisent des métaux rares (tels que le ruthénium et le rhénium), l'utilisation de métaux abondants dans la terre est "plus verte" et peu coûteuse, et a ainsi suscité beaucoup d'intérêt.

Leur nouveau procédé est composé de deux composants (voir figure) :(1) un complexe de cuivre (CuPS) qui se comporte comme un photosensibilisateur redox et (2) un catalyseur à base de manganèse, Mn(4OMe).

CuPS s'est avéré être un photosensibilisateur redox stable et efficace, car la décomposition n'était que de 2 pour cent après 12 heures d'irradiation. En outre, CuPS a montré une capacité de réduction beaucoup plus forte par rapport aux autres photosensibilisateurs étudiés à ce jour.

L'équipe a signalé que le rendement quantique total de CO 2 produits de réduction était de 57 pour cent, le chiffre d'affaires basé sur le catalyseur au manganèse était supérieur à 1300 et la sélectivité du CO 2 la réduction était de 95 pour cent.

En particulier, le chiffre de 57 pour cent est remarquable, comme le commentent les chercheurs :« Au meilleur de notre connaissance, c'est le rendement quantique le plus élevé pour le CO 2 réduction à l'aide d'éléments abondants et le rendement serait comparable à celui obtenu avec des métaux rares."

L'étude met en évidence la façon dont les progrès progressifs de la chimie peuvent avoir un impact important sur l'objectif plus large de travailler vers un avenir sans combustibles fossiles.