Raziskovalci iz Paderborna razvili inovativno metodo proti smejalnemu plinu!

Raziskovalci iz Paderborna razvili inovativno metodo proti smejalnemu plinu!

6. oktobra 2025 je ekipa pod vodstvom prof. dr. Jana Paradiesa iz Univerza v Paderbornu prelomen napredek pri zmanjševanju toplogrednih plinov. Razvili so nove pristope za razgradnjo dušikovega oksida (N₂O), ki velja za eno najbolj škodljivih snovi za ozonski plašč. Ta metoda temelji na katalizi brez kovin, ki omogoča razgradnjo dušikovega oksida na neškodljive sestavine pri nizkih temperaturah.

Rezultati te raziskave so bili objavljeni v prestižni reviji Journal of the American Chemical Society. Dušikov oksid ima 265- do 270-krat večji potencial globalnega segrevanja kot CO₂ in je odgovoren za približno šest odstotkov globalnega segrevanja. Dolgo časa so ta plin uporabljali predvsem v kmetijstvu, industriji in medicini, vendar se je koncentracija dušikovega oksida v ozračju od industrijske revolucije povečala za 20 odstotkov.

Pomen smejalnega plina

Tako kot iz Združenje Helmholtz pojasnjuje, so za globalno segrevanje v prvi vrsti odgovorne človeške emisije CO2, medtem ko dušikov oksid povečuje učinek tople grede. Nastane kot stranski produkt razgradnje biomase s strani mikroorganizmov in je tesno povezan z razpoložljivostjo dušika. Leta 2020 je svetovna proizvodnja umetnih gnojil znašala 123 milijonov ton dušika, skoraj desetkrat več kot pred 60 leti.

Kmetijstvo je največji vir dušikovega oksida, ki ga je ustvaril človek. Od leta 1980 so se emisije v tem sektorju povečale za več kot 45 odstotkov. Dodatne emisije nastajajo tudi v vodah, kjer reaktivni dušik sprošča dušikov oksid, zlasti med cvetenjem alg. V Evropi pa so politični ukrepi za zmanjšanje uporabe gnojil vodili do rahlega zmanjšanja emisij dušikovega oksida. Vendar so te vrednosti še vedno previsoke za doseganje ciljev pariškega podnebnega sporazuma.

Raziskovalne potrebe in inovativni pristopi

Zaradi vpliva na okolje ni mogoče podcenjevati nujnosti razvoja novih metod rudarjenja za dušikov oksid. Ekipa okrog prof. Paradies, ki jo sestavljajo doktorski študentki Rundong Zhou in Viktorija Medvaric ter prof. dr. Thomas Werner, je z njenim raziskovanjem ubrala obetavno pot. Posebej učinkovit je prenos kisikovega atoma iz dušikovega oksida na fosforjev atom katalizatorja, na koncu reakcije pa ostane neškodljiv dušik, ki se lahko uporablja kot gnojilo v kmetijstvu.

Poleg tega je mogoče novo odkrito fosfinsko-kisikovo spojino vrniti v prvotno stanje z reakcijo s silanom. Ta postopek katalize odpira številne možnosti za trajnostno uporabo dušikovega oksida in tako aktivno prispeva k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov. Glede na nenehne izzive v boju proti podnebnim spremembam je vsak tovrsten napredek velikega pomena.