Resultat publicerade i Naturens nanoteknik erbjuder idag en välbehövlig innovation som går bort från gamla, energikrävande katalysatorer gjorda av fasta material.

Forskningen leds av professor Kourosh Kalantar-Zadeh, chef för University of Sydneys School of Chemical and Biomolecular Engineering, och Dr Junma Tang, som arbetar tillsammans vid University of Sydney och UNSW.

En katalysator är ett ämne som gör att kemiska reaktioner sker snabbare och lättare utan att delta i reaktionen.

Fasta katalysatorer, vanligtvis fasta metaller eller fasta föreningar av metaller, används ofta inom den kemiska industrin för att tillverka plast, gödningsmedel, bränslen och råmaterial.

Kemisk produktion med fasta processer är dock energikrävande och kräver temperaturer på upp till tusen grader Celsius.

Den nya processen använder istället flytande metaller, i det här fallet löser man upp tenn och nickel vilket ger dem en unik rörlighet, vilket gör att de kan migrera till ytan av flytande metaller och reagera med ingående molekyler som rapsolja.

Detta resulterar i rotation, fragmentering och återmontering av rapsoljemolekyler till mindre organiska kedjor, inklusive propen, ett högenergibränsle som är avgörande för många industrier.

"Vår metod erbjuder en oöverträffad möjlighet till den kemiska industrin för att minska energiförbrukningen och miljövänliga kemiska reaktioner,"sa professor Kalantar-Zadeh.

"Det förväntas att den kemiska sektorn kommer att stå för mer än 20 procent av utsläppen år 2050,"sa professor Kalantar-Zadeh.

"Men kemisk tillverkning är mycket mindre synlig än andra sektorer - ett paradigmskifte är avgörande."

Hur processen fungerar

Atomer i flytande metaller är mer slumpmässigt ordnade och har större rörelsefrihet än fasta ämnen.

Detta gör att de lätt kan komma i kontakt med, och delta i, kemiska reaktioner.

"Teoretiskt sett kan de katalysera kemikalier vid mycket lägre temperaturer - vilket innebär att de kräver mycket mindre energi,"Professor Kalantar-Zadeh sa.

I sin forskning har författarna löst nickel och tenn med hög smältpunkt i en galliumbaserad flytande metall med en smältpunkt på endast 30 grader Celsius.