Sajtónyilvános eseményen, az újságírókkal közösen várta a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj bejelentését a Szegedi Tudományegyetem vezetősége 2023. október 2-án, az egyetem központi épületében. Az SZTE kutatóprofesszorát, Karikó Katalint évek óta az esélyesek között tartották számon, és idén meg is kapta a tudományos világ legjelentősebb elismerését. A Szegedi Tudományegyetem élőben kapcsolta az SZTE történetének második Nobel-díjasát, Amerikából.
Új felfedezéssel járultak hozzá az SZTE kutatói a szén-dioxidot hasznos anyaggá alakító elektrokémiai reaktorok működésének stabilizálásához. A világ vezető energiatudományi szaklapjában, a Nature Energy folyóiratban közölt cikket Janáky Csaba, az SZTE TTIK egyetemi docense és kutatócsoportja. Az eljárás továbbfejlesztése, a gyakorlati alkalmazhatóság kidolgozása a Szegedi Tudományegyetemen a Nemzeti Kutatási, Innovációs és Fejlesztési Hivatal által finanszírozott program keretében valósul meg.
A növekvő szén-dioxid kibocsátás globális környezeti probléma. A szén-dioxid megkötéséhez és hasznos energiahordozó anyaggá alakításához már több fejlesztéssel is hozzájárultak a Szegedi Tudományegyetem kutatói. Az innovatív katalizátor-előállítási módszereket, a többcellás elektrokémiai reaktort vagy a rekord nagy áramerősséget eredményező fejlesztéseket megkoronázza a Janáky Csaba, az SZTE TTIK egyetemi docense által vezetett kutatócsoport legújabb felfedezése.
Min múlik, hogy egy elektrolizáló jól működik vagy rosszul? Hogyan lehet egy ilyen berendezésnek a hosszú távon stabil működését biztosítani? Ezekre a kérdésekre válaszol az SZTE hat kutatója – Janáky Csaba, Endrődi Balázs, Samu Angelika, Kecsenovity Egon, Halmágyi Tibor, Sebők Dániel – közleménye a 46,5 impakt faktorú szaklap, a Nature Energy legújabb számában.
– Alapvetően két típusú elektrolizáló cella létezik – kezdte magyarázatát Janáky Csaba. – Mindegyik ilyen berendezésben két elektród – egy anód és egy katód – található. Ám az egyik típusú cellában a két elektród között szabadon folyik az elektrolit oldat, a másikban viszont a két elektród egy membránnak préselődik. Az utóbbi évtizedekben az új technológiák – legyen szó hidrogén előállításról, vagy tüzelőanyagcellákról – a membrános elválasztást alkalmazó elektrolizáló cellákhoz kötődtek. Ugyanakkor a nemzetközi kutatóközösség felismerte, hogy sok esetben nagyobb teljesítményt lehetett elérni a membrán nélküli celláknál.
A két különböző típusú cella teljesítménybeli különbségének az alapvető kémiai okát keresték az SZTE kutatói. Az is motiválta a szakembereket, hogy tapasztalták: ha hosszú távon működtetnek ilyen szén-dioxid elektrolizáló berendezéseket, akkor hamar csökken a szén-dioxid átalakítás sebessége, mivel szilárd csapadék képződik a cellában. Erre a jelenségre, amely a kutatókat és az ipart egyaránt foglalkoztatja, az SZTE munkatársai nemcsak magyarázatot találtak, hanem a problémára megoldást is kínálnak.
– Azt tapasztaltuk, hogy a membránon mindig megy át valamennyi kation az anódon keringetett lúgos oldatból a katódra. Ennek egyik következménye a szilárd anyag, azaz a csapadék képződése a katódon. Ugyanakkor az átmenő kationok segítik is a cella működését, vagyis a jelenség másik következménye, hogy növekszik az elektrolizáló berendezés teljesítménye – vázolta a felfedezéshez vezető felismeréseket a 2021-ben Magyar Érdemrend középkeresztje polgári tagozat kitüntetéssel is elismert vegyész.
Az SZTE kutatócsoportja szabadalmaztatott egy eljárást, amellyel egyrészt lúg helyett vizet forgatnak az anód oldalon, másrészt működés közben kationt tartalmazó oldatot injekcióznak a katód részre. Ezzel egyszerre érik el a stabil és hatékony működést. A problémát, annak okait és a megoldást jelentő módszert ismertető, a Nature Energy című lapban közzétett, nagy horderejű publikációjukkal Janáky Csaba és kutatótársai hozzájárultak a szén-dioxid elektrolizáló cellák stabil működésének a megértéséhez. Ráadásul skálázható megoldást kínálva megmutatják: a feltárt működési módszer méretnövelése is lehetséges. A szegedi kutatók ipari partnereikkel közösen folytatják a munkát, hogy az elektrolizáló berendezések működését az ipari alkalmazásokhoz és a valódi élet paramétereihez igazíthassák.
Részletek: az SZTE Hírportálon megjelent interjúban. Az SZTE kutatóinak a Nature Energy című lapban megjelent cikke az alábbi linkről elérhető.
