Oxid uhličitý v atmosfére je naozaj veľký problém a hoci máme a číslo z možnériešenia na našu blížiacu sa krízu v oblasti zmeny klímy, žiadna z nich zatiaľ nevykazuje veľký prísľub v takom rozsahu, aký potrebujeme. Je preto potešením oznámiť, že vedci z Národného laboratória Oak Ridge prišli s ďalším možným riešením, ktoré by sa mohlo potenciálne rozšíriť za hranice laboratória. A čo viac, objavili to omylom.
"Trošku náhodou sme zistili, že tento materiál funguje," vysvetlil Adam Rondinone, hlavný autor štúdie Vydaný v ChemistrySelect. "Snažili sme sa študovať prvý krok navrhovanej reakcie, keď sme si uvedomili, že katalyzátor robí celú reakciu sám."
Spomínaný katalyzátor? Nanočastice medi vložené do uhlíkových hrotov viazaných dusíkom, vysoké asi 50 až 80 nanometrov (to je asi 0,00008 mm, takže zatraceně malý.) Aplikovaním elektrického prúdu 1,2 voltu sa roztok CO2 rozpustený vo vode premenil na etanol s obrovským výťažkom 63 až 70%.
Niet divu, že tento výsledok nevideli: v podstate obrátili proces spaľovania s výnimočne vysokým výťažkom a bez použitia drahých alebo vzácnych kovov. "Berieme oxid uhličitý, odpadový produkt spaľovania, a posúvame túto reakciu spaľovania späť s veľmi vysokou selektivitou na užitočné palivo," vysvetlil Rondinone.
Etanol je neuveriteľne užitočný konečný produkt. Zatiaľ čo sa výskumníci snažili neutralizovať oxid uhličitý už roky, najlepšími stávkami boli produkty svet v súčasnosti v skutočnosti veľa nepoužíva: predstavte si alternatívne palivá, ako je metanol alebo uhľovodík palivo.
Pozri súvisiace
Aj keď by sme mohli – s politickou vôľou – prehodnotiť spoločnosť, aby využívala tieto vedľajšie produkty, je oveľa jednoduchšie si to predstaviť podnikanie sa drží toho, čo vieme, a etanol je celkom užitočný – hlavne v palive, ale aj v medicíne aplikácie. Inými slovami, je to skvelý, aj keď neočakávaný výsledok. "Etanol bol prekvapením - je mimoriadne ťažké prejsť priamo z oxidu uhličitého na etanol s jediným katalyzátorom," povedal Rondinone.
„Použitím bežných materiálov, ale ich usporiadaním s nanotechnológiou, sme prišli na to, ako obmedziť vedľajšie reakcie a skončiť s jedinou vecou, ktorú chceme. Sú ako 50nm bleskozvody, ktoré koncentrujú elektrochemickú reaktivitu na špičke hrotu,“ pokračoval.
Potenciálne sa zlepšuje: je relatívne lacný, funguje pri izbovej teplote a potenciálne by sa mohol rozšíriť na priemyselné použitie. Je však dôležité mať na pamäti, s akým veľkým problémom máme čo do činenia – samotná EÚ vyprodukovala v roku 2014 3 420 000 000 ton CO2, takže by ste potrebovali veľa týchto malých hrotov, aby ste dosiahli rozdiel.
Napriek tomu je to, ak už nič iné, vedecky zaujímavé. Ďalším krokom je spresnenie prístupu a rýchlosti výroby. Sledujte tento priestor, planétu Zem.
