Οι ερευνητές του Paderborn ανέπτυξαν καινοτόμο μέθοδο κατά του αερίου του γέλιου!

Οι ερευνητές του Paderborn ανέπτυξαν καινοτόμο μέθοδο κατά του αερίου του γέλιου!

Στις 6 Οκτωβρίου 2025, μια ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Dr. Jan Paradies από το Πανεπιστήμιο του Paderborn πρωτοποριακές προόδους στη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου. Έχουν αναπτύξει νέες προσεγγίσεις για την αποσύνθεση του υποξειδίου του αζώτου (N2O), το οποίο θεωρείται μια από τις πιο επιβλαβείς ουσίες για το στρώμα του όζοντος. Αυτή η μέθοδος βασίζεται σε κατάλυση χωρίς μέταλλα, η οποία καθιστά δυνατή τη διάσπαση του υποξειδίου του αζώτου σε αβλαβή συστατικά σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο έγκριτο Journal of the American Chemical Society. Το υποξείδιο του αζώτου έχει δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη 265 έως 270 φορές υψηλότερο από το CO₂ και είναι υπεύθυνο για περίπου το 6% της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Για πολύ καιρό, αυτό το αέριο χρησιμοποιήθηκε κυρίως στη γεωργία, τη βιομηχανία και την ιατρική, αλλά η συγκέντρωση του υποξειδίου του αζώτου στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 20 τοις εκατό από τη Βιομηχανική Επανάσταση.

Η έννοια του γκαζιού

Όπως από το Σύλλογος Helmholtz εξηγεί, οι ανθρώπινες εκπομπές CO2 είναι κυρίως υπεύθυνες για την υπερθέρμανση του πλανήτη, ενώ το υποξείδιο του αζώτου αυξάνει το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Σχηματίζεται ως υποπροϊόν της αποσύνθεσης της βιομάζας από μικροοργανισμούς και έχει στενή σχέση με τη διαθεσιμότητα αζώτου. Το 2020, η παγκόσμια παραγωγή τεχνητών λιπασμάτων ήταν 123 εκατομμύρια τόνοι αζώτου, σχεδόν δέκα φορές περισσότερο από ό,τι πριν από 60 χρόνια.

Η γεωργία είναι η μεγαλύτερη πηγή ανθρωπογενούς οξειδίου του αζώτου. Από τη δεκαετία του 1980, οι εκπομπές σε αυτόν τον τομέα έχουν αυξηθεί κατά περισσότερο από 45 τοις εκατό. Περαιτέρω εκπομπές προκύπτουν επίσης σε ύδατα όπου το δραστικό άζωτο απελευθερώνει υποξείδιο του αζώτου, ιδιαίτερα κατά την άνθηση των φυκιών. Στην Ευρώπη, ωστόσο, τα πολιτικά μέτρα για τη μείωση της χρήσης λιπασμάτων έχουν οδηγήσει σε ελαφρά μείωση των εκπομπών υποξειδίου του αζώτου. Ωστόσο, αυτές οι αξίες εξακολουθούν να είναι πολύ υψηλές για να επιτευχθούν οι στόχοι της Συμφωνίας του Παρισιού για το κλίμα.

Ερευνητικές ανάγκες και καινοτόμες προσεγγίσεις

Ο επείγων χαρακτήρας της ανάπτυξης νέων μεθόδων εξόρυξης για το υποξείδιο του αζώτου δεν μπορεί να υποτιμηθεί λόγω των περιβαλλοντικών του επιπτώσεων. Η ομάδα γύρω από την Καθ. Paradies, που αποτελείται από τους διδακτορικούς φοιτητές Rundong Zhou και Viktorija Medvaric καθώς και την καθ. Δρ. Thomas Werner, έχει ακολουθήσει μια πολλά υποσχόμενη πορεία με την έρευνά της. Η μεταφορά του ατόμου οξυγόνου από το οξείδιο του αζώτου στο άτομο φωσφόρου του καταλύτη είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική και στο τέλος της αντίδρασης παραμένει ένα αβλαβές άζωτο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λίπασμα στη γεωργία.

Επιπλέον, η πρόσφατα ανακαλυφθείσα ένωση φωσφίνης-οξυγόνου μπορεί να επιστρέψει στην αρχική της κατάσταση μέσω αντίδρασης με σιλάνιο. Αυτή η διαδικασία κατάλυσης ανοίγει πολυάριθμες δυνατότητες για τη βιώσιμη χρήση του υποξειδίου του αζώτου και συνεπώς συμβάλλει ενεργά στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Δεδομένων των συνεχιζόμενων προκλήσεων στον αγώνα κατά της κλιματικής αλλαγής, οποιαδήποτε πρόοδος αυτού του είδους είναι μεγάλης σημασίας.