CO2 – fra affaldsstof til lægemiddel i én proces

Aarhusianske forskere skaber medicin ud af den store klimasynder CO2 i en proces, der samtidigt også forskåner de ansatte i medicinalindustrien for kontakt med farlig kulilte.

30.06.2014 | Anne-Mette Siem

Ved hjælp af kemi kan det udskældte affaldsstof CO2 blive til sund fornuft og lægemidler.(Foto Anders Trærup, AU)

Billedet viser et af de kamre forskerne bruger til at omskabe CO2 til lægemider i en proces. Den farlige kulilte bliver skabt i kamrene og omdannet videre til lægemidlerne uden at skulle håndteres af mennesker. (Foto Anders Trærup, AU)

Vi er vant til at høre om drivhusgassen CO2 som et stort problem. Der bliver udledt alt for meget CO2, og det er med til at skabe klimaforandringer i hele verdenen. Men hvad nu, hvis vi vendte det hele på hovedet og prøvede at betragte CO2 som en værdifuld ressource? Hvordan kan vi bruge et affaldsprodukt, der har store konsekvenser for vores klima og miljø, til noget nyttigt? Den udfordring har en gruppe forskere fra Aarhus Universitet taget på sig, og har omskabt CO2 til kemikalier, der bliver brugt til at producere medicin. Det hele i én proces. ”Målet har været at omdanne CO2 til noget nyttigt, vi kan bruge” siger professor Troels Skrydstrup, der er en af forskerne bag studiet.

 

Lægemidler i ét hug

I studiet, der er publiceret i JACS (Journal of the American Chemical Society ), har forskerne fremstillet fire forskellige kendte lægemidler, der blandt andet kan bruges til bedøvelse, mod depression og angst og til behandling af æggestokkræft ud af CO2. Det har de gjort i et lukket kammer, så der kun har skullet en proces til at omdanne CO2 til et produkt, der er direkte brugbart i medicinalindustrien. Noget, der gør studiet unikt, da alle andre studier stopper, når man har omdannet CO2 til CO, der er først skridt i processen for at skabe et lægemiddel.

 

Lukket kammer skaber sikkerhed

Det med at omskabe CO2 til medicinsk kemikalier i en enkelt proces er en rigtig god ide. For at kunne genbruge CO2 skal man nemlig pille det ene O fra gassen – altså tage det ene iltatom væk – så man får CO, der er det stof, der skal bruges til at fremstille kemikalierne med. CO er også kendt kulmonoxid eller kulilte, og er en ekstremt vigtig gas for den kemiske industri, der bruger den til en lang række reaktioner. Desværre er det også en ekstremt giftig gas, der oven i købet er lugt- og farveløs.  Det er derfor kompliceret at håndtere den på en ufarlig måde.

I processen har de aarhusianske forskere helt sprunget håndteringsledet over, i det de har omdannet CO2 til CO og derfra videre til de medicinske kemikalier i samme proces i et lukket system. Endda ved stuetemperatur. Processen  bliver ufarlig, fordi man ikke på noget tidspunkt får kontakt med CO, og heller ikke behøver at opbevare den farlige gas.

 

Målet er energineutrale CO2-produkter

Det lyder enkelt bare at fjerne et iltatom fra CO2, så det bliver til CO. Men det er i virkeligheden en meget vanskelig opgave, da CO2 er et af de mest stabile molekyler, der findes, og derfor ikke sådan lige lader sig omdanne.

”Den store udfordring er at omdanne den stabile CO2 til noget, der er nyttigt på en selektiv måde, så vi ved, hvad vi får ud i den anden ende”, siger professor Kim Daasbjerg, der også har været med i undersøgelsen. Forskerne løste det ved at finde et materiale med en stor og porøs overflade, der kan suge CO2 op. Desuden tilførte de en reagens, der modtager det ekstra O, så der bliver skabt CO eller kulilte. Ved hjælp af en katalysator fik de skabt en ekstra reaktion, der omdanner kulilten til lægemidlet.  De fire forskellige typer lægemidler er fremkommet ved mindre ændringer i opstillingen.

 

”Vores system er endnu ikke perfekt”, fortæller Troels Skrydstrup. ”Men nu har vi vist konceptet og kan arbejde videre med at forfine det”. 

Målet er dels at skabe andre produkter ud af CO2, dels at gøre det på en energineutral måde. Derfor arbejder forskergruppen videre på, at processen skal foregår ved hjælp af sol- eller vindenergi. Gruppen søger nu om at etablere et forskningscenter, der skal arbejde med at bruge CO2 til en lang række ting  som kemikalier og fødevarer – alt sammen med bæredygtighed som grundprincip

 

Artiklen er blevet til i et samarbejde mellem professor Troels Skrydstrup, professor Kim Daasbjerg, begge iNANO (Interdisciplinary Nanoscience Center) og Institut for Kemi og adjunkt Anders Lindhardt fra Institut for Ingeniørvidenskab;  alle Aarhus Universitet. Førsteforfatter er Camille Lescot, der er tilknyttet inSPIN, iNANO og Insitut for Kemi.

 

Artiklen er publiceret i JACS (Journal of the American Chemical Society )

 

Læs mere om artiklen på Videnskab.dk

Mere information:

Professor Troels Skrydstrup, iNANO og Institut for Kemi, Aarhus Universitet
Mail: ts@inano.au.dk
Tlf: 8715 6757 mobil: 2899 2132

Offentligheden / Pressen