Πέρυσι, περίπου 38.200 εκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του άνθρακα διοχετεύτηκαν στην ατμόσφαιρα από την καύση ορυκτών καυσίμων, όπως ο άνθρακας και το πετρέλαιο. Αλλά οι επιστήμονες έχουν καταλήξει σε ένα τρόπο για να μετατρέψουν αυτό το αέριο σε ένα πιο χρήσιμο προϊόν, την αιθανόλη.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν την απλή αντίδραση κατά λάθος, αλλά αν η διαδικασία θα μπορούσε να κλιμακωθεί σε βιομηχανικό μέγεθος, θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση των επιπτώσεων της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Επιστήμονες στο Τμήμα Εθνικού Εργαστηρίου Ενέργειας Όουκ Ριτζ, ανέπτυξαν μια ηλεκτροχημική διαδικασία που χρησιμοποιεί μικροσκοπικές αιχμές άνθρακα και χαλκού για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα σε αιθανόλη.
Ο δρ. Adam Rondinone, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε: “Ανακαλύψαμε κάπως τυχαία ότι το υλικό αυτό λειτούργησε. Προσπαθούσαμε να μελετήσουμε το πρώτο βήμα μιας προτεινόμενης αντίδρασης, όταν συνειδητοποιήσαμε ότι ο καταλύτης έκανε όλη την αντίδραση από μόνος του. Η αιθανόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα οχήματα, αυτή τη στιγμή, χωρίς τροποποιήσεις.”
Οι ερευνητές δημιούργησαν έναν καταλύτη – μια ουσία η οποία αυξάνει τον ρυθμό μίας χημικής αντίδρασης – κατασκευασμένο από άνθρακα, χαλκό και άζωτο.
Όταν εφαρμόστηκε τάση, ο καταλύτης ενεργοποίησε μια σύνθετη χημική αντίδραση που αντιστρέφει ουσιαστικά τη διαδικασία της καύσης.
Με τη βοήθεια του καταλύτη, το διάλυμα διοξειδίου του άνθρακα σε νερό μετατρέπεται σε αιθανόλη με απόδοση 63%. Χωρίς τον καταλύτη, αυτός ο τύπος αντίδρασης κανονικά οδηγεί σε ένα μείγμα πολλών διαφορετικών προϊόντων σε μικρές ποσότητες.
Αυτό που κάνει τον νέο καταλύτη μοναδικό είναι η δομή του, που αποτελείται από σωματίδια χαλκού ενσωματωμένα σε αιχμές άνθρακα.
Αυτή η νέα υφή αποφεύγει τη χρήση ακριβών ή σπάνιων μετάλλων και κάνει την κλιμάκωση του καταλύτη έναν ρεαλιστικό στόχο.
Ο δρ. Rondinone, δήλωσε: “Με τη χρήση κοινών υλικών, αλλά και την βοήθεια της νανοτεχνολογίας, έχουμε βρει τον τρόπο να περιορίσουμε τις πλευρικές αντιδράσεις και να καταλήξουμε με το ένα πράγμα που θέλουμε“.
Ο συνδυασμός υλικών χαμηλού κόστους και η δυνατότητα χρήσης του καταλύτη σε θερμοκρασία δωματίου, σημαίνει ότι η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να κλιμακωθεί για να καλύψει βιομηχανικές απαιτήσεις.
Για παράδειγμα, η διαδικασία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από την αιολική και τηνν ηλιακή ενέργεια.
Credits: Daily Mail
