Nobelova cena za chémiu za rok 2025 priniesla revolúciu v materiálovom inžinierstve a ocenila priekopnícku prácu, ktorá má potenciál výrazne ovplyvniť globálny boj proti klimatickým zmenám a znečisteniu. Ocenenie získali Susumu Kitagawa, Richard Robson a Omar M. Yaghi za vytvorenie metalo-organických štruktúr (MOF). Tieto inovatívne materiály sa označujú za mikroskopické špongie a dokážu efektívne zachytávať kľúčové plyny, ako sú oxid uhličitý CO2 a vodík, a dokonca aj vodu.

MOF sú unikátne vďaka svojej štruktúre, ktorá sa podobá molekulárnemu lešeniu zloženému z drobných dutín. Táto architektúra im prepožičiava mimoriadnu pórovitosť. V skutočnosti sú MOF najpórovitejší známy pevný materiál. Len niekoľko gramov prášku MOF má taký vnútorný povrch, ktorý by sa rozlohou rovnal futbalovému ihrisku.

Kľúčový krok v boji proti CO2

Táto mimoriadna vlastnosť – obrovská vnútorná plocha – umožňuje MOF účinne zachytávať molekuly CO2. Vďaka tomu by sa mohlo zachytávanie emisií CO2 stať oveľa jednoduchším a lacnejším. MOF možno použiť na zachytávanie emisií z elektrární, rôznych priemyselných lokalít, alebo dokonca priamo zo vzduchu. Zjednodušenie a zlacnenie tohto procesu predstavuje kľúčový krok vpred v boji proti klimatickým zmenám.

Využitie technológií založených na MOF aktívne podporuje aj Európska komisia (EK) prostredníctvom viacerých programov, vrátane Inovačného fondu a programu Horizont Európa. Konkrétne projekty, ako napríklad PORECAPTURE a MOST-H2 z programu Horizont Európa, sa zameriavajú na výskum využitia MOF v membránach na efektívne zachytávanie CO2 na skladovanie vodíka.

Viac ako len uhlík: Voda, vodík a čistenie prostredia

Potenciál MOF siaha ďaleko za rámec zachytávania uhlíka. Vedci a inžinieri skúmajú ich aplikácie aj v iných oblastiach s cieľom pomôcť pri prechode na čisté prostredie a prispôsobiť sa zmene klímy. MOF majú veľký potenciál napríklad pri extrakcii čistej vody zo vzduchu, odstraňovaní rôznych znečisťujúcich látok a pri bezpečnom skladovaní vodíka.

Dôveryhodnosť a škálovateľnosť týchto technológií v Európe zabezpečuje nariadenie o odstraňovaní uhlíka a uhlíkovom poľnohospodárstve (CRCF). Prostredníctvom tohto rámca Komisia zavádza metodiky certifikácie trvalého odstraňovania uhlíka. Tieto metodiky zahŕňajú technológie ako Priame zachytávanie zo vzduchu s ukladaním uhlíka (DACCS) a Zachytávanie biogénnych emisií s ukladaním uhlíka (BioCCS).

Rámec CRCF stanovuje spoločné normy monitorovania a podávania správ. Zariadenia, ktoré zavádzajú DACCS a BioCCS v Európe, majú takto možnosť požiadať o certifikáciu EÚ. Takáto certifikácia je kľúčová, pretože posilní dôveryhodnosť trhu, priláka potrebné investície a zvýši dopyt po overiteľnom a dôveryhodnom odstraňovaní uhlíka, ktoré je uznané v rámci tejto európskej verejnej schémy.

Vytvorenie MOF trojicou vedcov predstavuje nielen akademický úspech ocenený Nobelovou cenou, ale aj prísľub výkonných, efektívnych a všestranných nástrojov, ktoré nám pomôžu vybudovať čistejšiu a udržateľnejšiu budúcnosť. JRi