Наиболее распространенным источником углекислого газа в атмосфере Земли является углерод (CO2 , около 300 млрд тонн) [1]. Двуокись углерода представляет собой первичное углеродное сырье для производства биомассы и, следовательно, жизни на Земле. Тем не менее после промышленной революции концентрация CO2 значительно возросла. Следовательно, существует серьезная политическая и научная заинтересованность в предотвращении образования CO2 и снижении его концентрации в атмосфере. Очевидное решение этой проблемы состоит в том, чтобы повысить эффективность известных энергетических технологий и максимально быстро преобразовать их, например, в такие источники энергии, как энергия солнца и ветра.
Один из популярных путей решения возникшей проблемы — реакция гидрирования. В работе [2], газовую смесь, содержащую 1,4% радиоактивного диоксида углерода в синтез-газе 50: 50 H2 : CO, пропускали через железный катализатор при 240 °С, вследствие чего выяснилось, что очень малое количество диоксида углерода превращалось в монооксид углерода или в углеводороды. По-видимому, реакция конверсии водяного газа в этих условиях протекала очень медленно. Метанол, в свою очередь, действовал как инициатор цепи в синтезе углеводородов и в небольшой степени мог встраиваться в цепь с образованием высших углеводородов. Он также образовал значительную двуокись углерода при прямом разложении на катализаторе. Эксперименты с диоксидом углерода были разработаны [3, 4] для того, чтобы установить зависимость (рис. 1) радиоактивности продуктов от числа атомов углерода, полученных в пробах с метанолом.
Ученые [5, 6] изучали гидрирование СО2 на катализаторах Fe/Al2O3 и Fe-K/Al2O3 . В табл. 1 показаны хемосорбционные способности Н2 и СО2 на железо-калиевых катализаторах, на основе чего можно сделать вывод, что хемосорбционная способность по двуокиси углерода заметно увеличивалась, тогда как способность хемосорбции по водороду, наоборот, уменьшалась при добавлении калия в катализатор Fe/Al2O3 .