Ομάδα ευρωπαίων επιστημόνων κατάφερε να σχεδιάσει πρότυπους και εξαιρετικά μικρού μεγέθους εικονικούς καταλύτες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα μεγάλο εύρος βιομηχανικών εφαρμογών. Τα αποτελέσματα των ερευνών, που δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Science, αναμένεται να συμβάλουν στην ανάπτυξη νέων εφαρμογών στους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, του ελέγχου της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της χημικής βιομηχανίας.
Οι έρευνες, καθοδηγούμενες από τον καθηγητή Jens Norskov του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Δανίας (DTU) και με τη συμμετοχή επιστημόνων από τη Φινλανδία και την Ελλάδα, έδειξαν ότι με την εφαρμογή της κβαντικής θεωρίας είναι εφικτή η πρόβλεψη της καταλυτικής δραστηριότητας ενός υλικού. Επίσης, μπορεί να υπολογισθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η απόδοση των καταλυτών και να γίνει αποτελεσματικότερος έλεγχος των ιδιοτήτων των ουσιών που χρησιμοποιούνται σε φυσικά και χημικά πειράματα. Για τη διεξαγωγή των ερευνών, πραγματοποιήθηκαν λεπτομερείς έλεγχοι σε τεχνικούς καταλύτες που αποτελούνταν από μεταλλικά σωματίδια νανομετρικής κλίμακας.
'Με αυτή την ανακάλυψη θα μπορέσουμε σύντομα να μειώσουμε τον αριθμό των πειραμάτων που χρειάζονται προκειμένου να αναπτυχθούν νέοι ετερογενείς καταλύτες' επισημαίνει ο Jens Rostrup-Nielsen, υπεύθυνος έρευνας της Haldor Topsoe, εταιρείας που συμμετέχει στις έρευνες και εξειδικεύεται στην κατασκευή καταλυτών.
Η ανάπτυξη νέων καταλυτών μέχρι σήμερα ήταν μια δαπανηρή διαδικασία, καθώς έπρεπε να ελεγχθούν πολλά διαφορετικά υλικά πριν επιλεχθούν τα πλέον κατάλληλα. Τα νέα ευρήματα αναμένεται να οδηγήσουν στην καλύτερη κατανόηση των καταλυτικών διεργασιών, ανοίγοντας νέους δρόμους στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα ζωής και του περιβάλλοντος.
Υπολογίζεται ότι η διαδικασία της κατάλυσης χρησιμοποιείται σε περισσότερο από το 20% της παγκόσμιας βιομηχανικής παραγωγής καθώς και σε ένα μεγάλο εύρος τεχνολογιών που στοχεύουν στην προστασία του περιβάλλοντος. Την πιο διαδεδομένη και ευρέως χρησιμοποιούμενη εφαρμογή αυτής της διαδικασίας αποτελούν οι καταλύτες που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα.