Z podobnego założenia najwyraźniej wyszli badacze ze Stanów Zjednoczonych, którzy zaprojektowali nowy katalizator. Z jego pomocą można zamienić szkodliwy metan w składniki bardziej neutralne dla środowiska i mające całkiem przydatne właściwości. Za pomysłem stoją przedstawiciele University of Florida.
Czytaj też: Energetyczny kryzys zażegnany. Oto zasilany słońcem reaktor generujący paliwa z plastiku i dwutlenku węgla
Ich fotokatalizator zawiera między innymi bor, a jego nieregularności strukturalne pozwalają na rozszczepianie łańcuchów węglowodorowych takich jak metan. W efekcie powstają mniej szkodliwe dla środowiska składniki, rozdzielane z wykorzystaniem światła słonecznego. Otrzymuje się natomiast czysty wodór, wykorzystywany na przykład do produkcji energii oraz węgiel, przydatny chociażby ze względu na przewodność cieplną i elektryczną.
W toku opisywanego procesu nie powstaje dwutlenek węgla ani tlenek węgla, co jest nietypowe, ponieważ inne tego typu metody zazwyczaj prowadzą do wytwarzania sporych ilości zarówno tych przydatnych składników, jak i mniej mile widzianych. W ostatecznym rozrachunku mówi się o obniżeniu kosztów produkcji katalizatorów generujących energię, zwiększeniu zakresu częstotliwości światła widzialnego możliwego do wykorzystania oraz zwiększeniu wydajności fotokatalizy słonecznej.
Katalizator wykonany z azotku boru wykorzystuje światło słonecznego do przekształcania metanu w wodór oraz węgiel
Metan może powstawać zarówno w wyniku działalności człowieka, jak i naturalnie. Jego ogromne ilości pochodzą między innymi z hodowli zwierząt czy też wydobycia gazu ziemnego. Poza tym rozkład materii organicznej również wiąże się z tworzeniem się tego gazu. Nie można też pomijać roli wiecznej zmarzliny. Ta stanowi naturalną barierę dla ogromnych ilości metanu i dwutlenku węgla, lecz wzrost temperatur prowadzi do jej topnienia. W efekcie do atmosfery trafiają kolejne pokłady gazów cieplarnianych, które potęgują wzrosty temperatur, a błędne koło się zamyka.
Czytaj też: Rakieta napędzana metanem. To pierwszy taki start w historii
Typowe katalizatory zazwyczaj składają się z metali, a azotek boru ma przy tym liczne zastosowania przemysłowe. Nie był on jednak wykorzystywany na potrzeby katalizy, co zmieniło się dzięki wspomnianym nieregularnościom strukturalnym. Właśnie w ten sposób udało się wykazać, że materiał ten ma ogromny potencjał w kontekście produkcji węgla i zielonego wodoru, także na większą skalę. W toku eksperymentów członkowie zespołu badawczego umieszczali katalizator w niewielkich rozmiarów pojemniku, zwiększali ciśnienie gazu węglowodorowego, by później wystawić go na działanie światła laserowego. Pomimo początkowych, z pozoru, niepowodzeń, z czasem okazało się, iż takie podejście pozwala na produkcję wodoru w niskich temperaturach i produkcję węgla w formie produktu ubocznego bez uwalniania gazów cieplarnianych.
