Paderborn kutatói innovatív módszert fejlesztenek ki a nevetőgáz ellen!

Paderborn kutatói innovatív módszert fejlesztenek ki a nevetőgáz ellen!

2025. október 6-án egy csapat Prof. Dr. Jan Paradies vezetésével a Paderborni Egyetem úttörő előrelépés az üvegházhatású gázok csökkentésében. Új megközelítéseket dolgoztak ki a dinitrogén-oxid (N2O) lebontására, amelyet az ózonrétegre nézve az egyik legártalmasabb anyagnak tartanak. Ez a módszer a fémmentes katalízisen alapul, amely lehetővé teszi a dinitrogén-oxid ártalmatlan komponensekre bontását alacsony hőmérsékleten.

A kutatás eredményeit a tekintélyes Journal of the American Chemical Society folyóiratban tették közzé. A dinitrogén-oxid globális felmelegedési potenciálja 265-270-szer nagyobb, mint a CO₂, és a globális felmelegedés körülbelül hat százalékáért felelős. Sokáig elsősorban a mezőgazdaságban, az iparban és az orvostudományban használták ezt a gázt, de az ipari forradalom óta 20 százalékkal nőtt a dinitrogén-oxid koncentrációja a légkörben.

A nevetőgáz jelentése

Mint a Helmholtz Egyesület elmagyarázza, hogy a globális felmelegedésért elsősorban az emberi CO2-kibocsátás felelős, míg a dinitrogén-oxid növeli az üvegházhatást. A biomassza mikroorganizmusok általi lebontásának melléktermékeként képződik, és szorosan kapcsolódik a nitrogén hozzáférhetőségéhez. 2020-ban a műtrágya globális termelése 123 millió tonna nitrogént tett ki, ami majdnem tízszer több, mint 60 évvel ezelőtt.

A mezőgazdaság a mesterséges dinitrogén-oxid legnagyobb forrása. Az 1980-as évek óta az ágazat kibocsátása több mint 45 százalékkal nőtt. További kibocsátások keletkeznek olyan vizekben is, ahol a reaktív nitrogén nitrogén-oxidot bocsát ki, különösen az algák virágzása során. Európában azonban a műtrágyahasználat csökkentését célzó politikai intézkedések a dinitrogén-oxid-kibocsátás enyhe csökkenéséhez vezettek. Ezek az értékek azonban még mindig túl magasak a Párizsi Klímaegyezmény céljainak eléréséhez.

Kutatási igények és innovatív megközelítések

A dinitrogén-oxid új bányászati ​​módszereinek kidolgozásának sürgősségét környezeti hatásai miatt nem lehet alábecsülni. A Prof. Paradies körüli csapat, amely Rundong Zhou és Viktorija Medvaric doktoranduszokból, valamint Prof. Dr. Thomas Wernerből áll, ígéretes utat járt be kutatásával. Különösen hatékony az oxigénatom átvitele a dinitrogén-oxidból a katalizátor foszforatomjába, és a reakció végén ártalmatlan nitrogén marad vissza, amely a mezőgazdaságban műtrágyaként használható.

Ezenkívül az újonnan felfedezett foszfin-oxigén vegyület szilánnal való reakcióval visszaállítható eredeti állapotába. Ez a katalizálási folyamat számos lehetőséget nyit meg a dinitrogén-oxid fenntartható felhasználására, és így aktívan hozzájárul az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentéséhez. Tekintettel az éghajlatváltozás elleni küzdelem folyamatos kihívásaira, minden ilyen előrelépés nagy jelentőséggel bír.