加拿大麥基爾大學(McGill University)設計了一種利用微小的銅奈米團簇做為電解觸媒，將二氧化碳(CO2)高效率轉換為潔淨能源-甲烷(CH4)之方法。此外，研究團隊也提出了將生成的CH4做為燃料時所產生的CO2予以回收再轉換為CH4之「碳封閉循環」提案，可望做為抑制氣候變遷的有效對策。
為削減氣候變遷的主因—大氣中的CO2，全球持續進行各種努力措施。例如回收火力發電廠、製鐵廠、煉油廠等排放的CO2，並將其固定化、儲存於地下深處，或是轉換為有用的化學物質重新利用。其中透過與氫氣(H2)進行熱化學反應，將CO2轉換為天然氣的主要成分CH4之技術研究亦持續推進。麥基爾大學積極投入透過CO2的電化學還原反應製造CH4的研究，但在還原反應過程中，除了CH4之外，同時也生成乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)等多碳烴，因此選擇性且高率效地生成CH4仍有其困難。
麥基爾大學利用國家同步加速器光源設施「Canadian Light Source」的X射線吸收光譜技術，結合量子力學模擬計算，詳細研究了銅奈米團簇的表面晶體結構，並觀察其尺寸與構造對於用於電解反應產生的影響。透過研究由19個原子組成的小型銅奈米團簇，乃至於以1,000個原子組成的大型銅奈米團簇觸媒後，研究團隊發現尺寸極小的銅奈米團簇對於選擇性生成CH4方面非常有效。透過控制銅奈米團簇的尺寸，在電解還原反應中實現了法拉第效率85%與1.5 A/cm2的電流密度，並且實現10小時以上的穩定性。
麥基爾大學表示：「晴天時以太陽能發電，颳風天使用風力發電，雖然可以生產可再生能源之電力，但這些電力必須立即使用。新開發的高效率CH4生成技術不僅能將大氣中的CO2轉換為CH4，另可將可再生能源電力以CH4做為化學物質儲存。」此外，當CH4做為能源燃燒時，其所釋放的CO2可以再次被捕捉並轉換為甲烷，從而建構一個CO2完全不釋出至大氣的新「碳封閉循環」。研究團隊除了計畫進一步提升銅奈米團簇觸媒的效率之外，並開始探討大規模工業化的可能性，期開創出一條真正潔淨且永續的無限能源之路。