RTU jaunajā laboratorijā klimatam kaitīgo CO2 pārvērtīs vērtīgos produktos

Pirms desmit gadiem starp lielākajiem draudiem cilvēcei ar vidi saistītu problēmu nebija. Tagad tās ir izvirzījušās priekšplānā teroristu uzbrukumiem, masveidīgam bezdarbam, ģeopolitiskajiem konfliktiem un citiem draudiem. Lai cīnītos ar klimata pārmaiņām, Eiropas Savienība (ES) definējusi mērķus siltumnīcas efekta gāzu izmešu samazināšanai, lai sasniegtu oglekļa neitralitāti. Zinātnieku uzmanība visā pasaulē pievērsta tehnoloģijām, kas ļautu ne vien efektīvāk izmantot resursus un radīt mazākas CO2 emisijas, bet arī atgūt oglekļa dioksīdu un izmantot to kā izejvielu.

RTU Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes Lietišķās ķīmijas institūtā ar ES fondu atbalstu izveidota jauna laboratorija oglekļa oksīdu reakciju pētīšanai.

Tā nodrošina iespēju veikt pētījumus par oglekļa dioksīda, kas parasti aiziet atmosfērā, konversiju lietojamos produktos. Zinātnieki vēlas radīt katalizatorus, kas palīdzēs CO2 konvertēt metanolā.

Metanols ir izmantojams kā degviela vai degvielas piedeva. Tā var būt arī ķīmiskās rūpniecības izejviela. No metanola var ražot dimetilēteru, kas arī tiek uzskatīts par vienu no nākotnes degvielām. "Tā būtu oglekļa dioksīda negatīva emisija, kas varētu labi ietekmēt kopējo CO2 bilanci," skaidro profesors un Lietišķās ķīmijas institūta direktors Valdis Kampars. Pētījumus paredzēts sākt ar mezoporainu dzelzs katalizatoru sintēzi, veidojot tos kā aktīvus oglekļa oksīdu konversijas reakcijas nodrošinātājus.

Eksperimentāli pētījumi laboratorijā tiks veikti, izmantojot tīras gāzes CO, CO2 un ūdeņradi. Pētījumiem attīstoties, plānots sākt CO2 uztveršanu tā emisijas vietās, sadarbojoties ar uzņēmumiem, piemēram, spirta ražotājiem vai termoelektrocentrālēm. Spirta ražošanas procesā izdalās ļoti tīrs oglekļa dioksīds, kamēr degvielas sadegšanas procesā rodas dažādi piemaisījumi. "Katalizatoru pētījumi būs izšķirošie, jo attīrīšanas procesi ir sarežģīti un dārgi. Ja izdosies rast katalizatoru, kas saglabātu aktivitāti piemaisījumu klātbūtnē, tiktu gūtas milzu priekšrocības," uzskata profesors V. Kampars.

RTU uzskata, ka jāattīsta pētījumi par oglekļa dioksīda izmantošanu enerģētikā, jo liels apjoms emisiju rodas pārvadājumu un siltumapgādes nozarē.

CO2 var konvertēt arī citos produktos, piemēram, etanolā, metānā, skudru skābes atvasinājumos, to var iekļaut pat polimēros. Tāpēc daudzi zinātnieki un studenti sākuši apgūt jaunās laboratorijas iespējas. Tiek plānoti eksperimenti, iesniegts pēcdoktorantūras pētniecības (postdoc) projekts par CO2 konversiju. Tiek apzinātas arī pieredzes palielināšanas un potenciālas sadarbības iespējas, piemēram, ar interesentiem Skandināvijas valstīs, kur gan zinātnes, gan uzņēmējdarbības vidē ir liela interese par jaunās paaudzes degvielām.

Pētnieku grupa, kurā ir arī studenti, jaunajā laboratorijā veikuši pirmos eksperimentus, sintezējot ogļūdeņražus pašu gatavota katalizatora klātbūtnē. Jau pirmajā testēšanas reakcijā tika iegūts neliels daudzums ogļūdeņražu, priecājas RTU pētniece Lauma Laipniece un maģistrante Agija Stanke. Viņas slavē laboratorijas iespējas – var izmantot dažādas metodes, variēt gāzu sastāvu, spiedienu, temperatūru, iegūstot ogļūdeņražus gan gāzveida, gan šķidrā stāvoklī. Ir iespējams arī izsekot līdzi visam procesam, temperatūras un spiediena izmaiņām, iegūt datus gan reāllaikā, gan saglabāt tos dažādu parametru un rezultātu analizēšanai.

Ogļūdeņražu sintēzes pētījumiem Lietišķās ķīmijas institūtam ir pieejams finansējums no Valsts pētījumu programmas "Enerģētika". Sadarbībā ar RTU Enerģētikas un elektrotehnikas fakultātes Industriālās elektronikas un elektrotehnikas institūtu un Būvniecības inženierzinātņu fakultātes Ūdens pētniecības laboratoriju tiek pētīti visi nozīmīgākie tehnoloģiskie risinājumi un iespējamās inovācijas atjaunojamo energoresursu izmantošanas palielināšanai.

Šis un līdzīgi materiāli ir atrodami inovāciju un tehnoloģiju mājaslapā Labsoflatvia.com. Portāla mērķis ir informēt, iedvesmot un iedrošināt uzņēmējus, zinātniekus, investorus, biznesa uzsācējus un citus interesentus meklēt attīstības iespējas, sadarboties un kopīgi attīstīt inovāciju un tehnoloģiju vidi Latvijā.