Paderborno mokslininkai kuria novatorišką metodą prieš juoko dujas!

Paderborno mokslininkai kuria novatorišką metodą prieš juoko dujas!

2025 m. spalio 6 d. prof. dr. Jano Paradieso vadovaujama komanda Paderborno universitetas novatoriška pažanga mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį. Jie sukūrė naujus metodus, kaip skaidyti azoto oksidą (N2O), kuris laikomas viena kenksmingiausių ozono sluoksniui medžiagų. Šis metodas pagrįstas bemetale katalizė, kuri žemoje temperatūroje leidžia suskaidyti azoto oksidą į nekenksmingus komponentus.

Šio tyrimo rezultatai buvo paskelbti prestižiniame Amerikos chemijos draugijos žurnale. Azoto oksido pasaulinio atšilimo potencialas yra 265–270 kartų didesnis nei CO₂ ir yra atsakingas už maždaug šešis procentus visuotinio atšilimo. Ilgą laiką šios dujos pirmiausia buvo naudojamos žemės ūkyje, pramonėje ir medicinoje, tačiau nuo pramonės revoliucijos azoto oksido koncentracija atmosferoje padidėjo 20 procentų.

Juoko dujų prasmė

Kaip iš Helmholco asociacija paaiškina, kad žmonių išmetamas CO2 pirmiausia yra atsakingas už visuotinį atšilimą, o azoto oksidas padidina šiltnamio efektą. Jis susidaro kaip mikroorganizmų irimo biomasės šalutinis produktas ir yra glaudžiai susijęs su azoto prieinamumu. 2020 m. pasaulinė dirbtinių trąšų gamyba sudarė 123 milijonus tonų azoto, beveik dešimt kartų daugiau nei prieš 60 metų.

Žemės ūkis yra didžiausias žmogaus sukurto azoto oksido šaltinis. Nuo devintojo dešimtmečio išmetamųjų teršalų kiekis šiame sektoriuje padidėjo daugiau nei 45 proc. Daugiau emisijų taip pat atsiranda vandenyse, kur reaktyvusis azotas išskiria azoto oksidą, ypač dumblių žydėjimo metu. Tačiau Europoje dėl politinių priemonių, skirtų sumažinti trąšų naudojimą, šiek tiek sumažėjo azoto oksido emisija. Tačiau šios vertės vis dar per didelės, kad būtų pasiekti Paryžiaus klimato susitarimo tikslai.

Tyrimų poreikiai ir naujoviški metodai

Negalima nuvertinti naujų azoto oksido kasybos metodų kūrimo skubos dėl jo poveikio aplinkai. Prof. Paradies komanda, kurią sudaro doktorantai Rundong Zhou ir Viktorija Medvaric bei prof. dr. Thomas Werneris, žengė daug žadančiu keliu su savo moksliniais tyrimais. Deguonies atomo perkėlimas iš azoto oksido į katalizatoriaus fosforo atomą yra ypač efektyvus, o pasibaigus reakcijai lieka nekenksmingas azotas, kuris gali būti naudojamas kaip trąša žemės ūkyje.

Be to, naujai atrastas fosfino-deguonies junginys gali būti grąžintas į pradinę būseną reaguojant su silanu. Šis katalizės procesas atveria daugybę galimybių tausiai naudoti azoto oksidą ir taip aktyviai prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo. Atsižvelgiant į nuolatinius iššūkius kovojant su klimato kaita, bet kokia tokia pažanga yra labai svarbi.