Výskumníci z Paderbornu vyvinuli inovatívnu metódu proti smiechovému plynu!

Výskumníci z Paderbornu vyvinuli inovatívnu metódu proti smiechovému plynu!

Dňa 6. októbra 2025 tím pod vedením Prof. Dr. Jana Paradiesa z Dr Univerzita v Paderborne prevratný pokrok v znižovaní emisií skleníkových plynov. Vyvinuli nové prístupy k rozkladu oxidu dusného (N₂O), ktorý je považovaný za jednu z najškodlivejších látok pre ozónovú vrstvu. Táto metóda je založená na bezkovovej katalýze, ktorá umožňuje rozložiť oxid dusný na neškodné zložky pri nízkych teplotách.

Výsledky tohto výskumu boli publikované v prestížnom časopise Journal of the American Chemical Society. Oxid dusný má potenciál globálneho otepľovania 265 až 270-krát vyšší ako CO₂ a je zodpovedný za približne šesť percent globálneho otepľovania. Dlhú dobu sa tento plyn používal predovšetkým v poľnohospodárstve, priemysle a medicíne, no od priemyselnej revolúcie sa koncentrácia oxidu dusného v atmosfére zvýšila o 20 percent.

Význam smiechového plynu

Ako z Helmholtzovo združenie vysvetľuje, že ľudské emisie CO2 sú primárne zodpovedné za globálne otepľovanie, zatiaľ čo oxid dusný zvyšuje skleníkový efekt. Vzniká ako vedľajší produkt rozkladu biomasy mikroorganizmami a má úzku súvislosť s dostupnosťou dusíka. V roku 2020 bola celosvetová produkcia umelých hnojív 123 miliónov ton dusíka, takmer desaťkrát viac ako pred 60 rokmi.

Poľnohospodárstvo je najväčším zdrojom umelého oxidu dusného. Od 80. rokov minulého storočia sa emisie v tomto sektore zvýšili o viac ako 45 percent. Ďalšie emisie vznikajú aj vo vodách, kde reaktívny dusík uvoľňuje oxid dusný, najmä počas kvitnutia rias. V Európe však politické opatrenia na zníženie používania hnojív viedli k miernemu zníženiu emisií oxidu dusného. Tieto hodnoty sú však stále príliš vysoké na dosiahnutie cieľov Parížskej klimatickej dohody.

Potreby výskumu a inovatívne prístupy

Naliehavosť vývoja nových metód ťažby oxidu dusného nemožno podceňovať vzhľadom na jeho vplyv na životné prostredie. Tím okolo prof. Paradies, pozostávajúci z doktorandiek Rundong Zhou a Viktorije Medvaric, ako aj prof. Dr. Thomasa Wernera, sa s jej výskumom vydal sľubnou cestou. Prenos atómu kyslíka z oxidu dusného na atóm fosforu katalyzátora je obzvlášť účinný a na konci reakcie zostáva neškodný dusík, ktorý možno použiť ako hnojivo v poľnohospodárstve.

Navyše, novoobjavenú zlúčeninu fosfín-kyslík možno vrátiť do pôvodného stavu reakciou so silánom. Tento proces katalýzy otvára množstvo možností pre trvalo udržateľné využívanie oxidu dusného a aktívne tak prispieva k znižovaniu emisií skleníkových plynov. Vzhľadom na pretrvávajúce výzvy v boji proti zmene klímy je akýkoľvek pokrok tohto druhu veľmi dôležitý.