Naukowcy z Paderborn opracowują innowacyjną metodę walki z gazem rozweselającym!

Naukowcy z Paderborn opracowują innowacyjną metodę walki z gazem rozweselającym!

W dniu 6 października 2025 r. zespół kierowany przez prof. dr Jana Paradies z Uniwersytetu im Uniwersytet w Paderborn przełomowe postępy w redukcji gazów cieplarnianych. Opracowali nowe metody rozkładu podtlenku azotu (N₂O), który jest uważany za jedną z najbardziej szkodliwych substancji dla warstwy ozonowej. Metoda ta opiera się na katalizie bezmetalowej, która umożliwia rozbicie podtlenku azotu na nieszkodliwe składniki w niskich temperaturach.

Wyniki tych badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Journal of the American Chemical Society. Podtlenek azotu ma współczynnik ocieplenia globalnego 265–270 razy wyższy niż CO₂ i odpowiada za około sześć procent globalnego ocieplenia. Przez długi czas gaz ten był wykorzystywany przede wszystkim w rolnictwie, przemyśle i medycynie, jednak od czasu rewolucji przemysłowej stężenie podtlenku azotu w atmosferze wzrosło o 20 procent.

Znaczenie gazu rozweselającego

Podobnie jak z Stowarzyszenie Helmholtza wyjaśnia, za globalne ocieplenie odpowiedzialna jest przede wszystkim emisja CO2 przez człowieka, podczas gdy podtlenek azotu zwiększa efekt cieplarniany. Powstaje jako produkt uboczny rozkładu biomasy przez mikroorganizmy i ma ścisły związek z dostępnością azotu. W 2020 roku światowa produkcja nawozów sztucznych wyniosła 123 mln ton azotu, czyli prawie dziesięciokrotnie więcej niż 60 lat temu.

Rolnictwo jest największym źródłem sztucznego podtlenku azotu. Od lat 80. XX wieku emisje w tym sektorze wzrosły o ponad 45 procent. Dalsze emisje powstają również w wodach, w których reaktywny azot uwalnia podtlenek azotu, szczególnie podczas zakwitu glonów. Jednakże w Europie środki polityczne mające na celu ograniczenie stosowania nawozów doprowadziły do ​​nieznacznego zmniejszenia emisji podtlenku azotu. Wartości te są jednak nadal zbyt wysokie, aby osiągnąć cele Porozumienia Klimatycznego z Paryża.

Potrzeby badawcze i innowacyjne podejścia

Nie można niedoceniać pilnej konieczności opracowania nowych metod wydobycia podtlenku azotu ze względu na jego wpływ na środowisko. Zespół prof. Paradies, składający się z doktorantów Rundong Zhou i Viktorija Medvaric, a także prof. dr Thomasa Wernera, w swoich badaniach obrał obiecującą ścieżkę. Przeniesienie atomu tlenu z podtlenku azotu na atom fosforu katalizatora jest szczególnie wydajne, a na końcu reakcji pozostaje nieszkodliwy azot, który można wykorzystać jako nawóz w rolnictwie.

Ponadto nowo odkryty związek fosfino-tlenowy można przywrócić do stanu pierwotnego w drodze reakcji z silanem. Ten proces katalizy otwiera liczne możliwości zrównoważonego wykorzystania podtlenku azotu, a tym samym aktywnie przyczynia się do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Biorąc pod uwagę ciągłe wyzwania w walce ze zmianami klimatycznymi, wszelki postęp tego rodzaju ma ogromne znaczenie.