Nanotehnološka inovacija: iz zraka je mogoče proizvesti alkohol

Zaposleni na Ameriškem inštitutu za fiziko so izumili najnovejše "nanoigle" iz grafena in bakra, ki s pomočjo energijskega potenciala električnega toka pretvarjajo ogljikov dioksid v delce etilnega alkohola. Takšni podatki so opisani v periodični reviji Chemistry Select.

»Naše odkritje smo odkrili, bi lahko rekli, po naključju. Že na samem začetku naše poti smo si zadali podobno nalogo, vendar smo načrtovali, da bomo za njeno izvedbo porabili veliko več truda in časa. Izkazalo se je, da se transformacija zgodi praktično neodvisno, brez našega aktivnega sodelovanja,« je izjavil eden od udeležencev eksperimenta, zaposleni v nacionalnem laboratoriju v Oak Ridgeu (Tennessee).

Omeniti velja, da so znanstveniki v zadnjem desetletju večkrat poskušali pretvoriti atmosferske komponente v gorivo in druge snovi. Na primer, letos sredi poletja so čikaški fiziki izumili posebno sončno nanobaterijo, ki uporablja tok svetlobne energije za molekularno razgradnjo ogljikovega dioksida. To je omogočilo proizvodnjo vodika in ogljikovega monoksida za končno proizvodnjo metana, etilnega alkohola in drugih vrst biogoriva.

Strokovnjaki se s temi procesi ukvarjajo že dolgo časa in poskušajo prepoznati najoptimalnejše metode razgradnje ogljikovega dioksida z minimalnim naborom pomožnih produktov transformacije (pogosto neuporabnih ali celo odkrito nepotrebnih).

Nanotehnologi so kot glavno snov, ki olajša postopek, izbrali baker, saj se njegove lastnosti odlično ujemajo z reakcijo redukcije ogljikovega dioksida.

Težava je bila v tem, da je baker zaradi transformacije prispeval k nastanku ne ene komponente, temveč več, kar je postalo resna ovira za uporabo tega odkritja v industriji.

In vendar je bil problem rešen z dodatno uporabo še enega izjemno močnega in izjemno energetsko intenzivnega revolucionarnega materiala – grafena.

Potem ko so grafenu v obliki lista dali edinstveno obliko, so tehnologi nanj delno nanesli bakrene nanodelce. To je omogočilo, da so se molekule ogljikovega dioksida razgradile le na določenih območjih, in sicer na konicah "nanoigel".

Med poskusom so raziskovalci uspeli prevzeti nadzor nad procesom in izzvali pretvorbo 60 % ogljikovega dioksida v etanol.

Zaenkrat je veliko podrobnosti te nanoreakcije še vedno nerazrešenih. Vendar pa je tehnologija že blizu uporabi za industrijsko proizvodnjo alkohola. Poleg tega bo nova proizvodnja bolj donosna: z relativno nizkimi stroški katalizatorjev je mogoče pridobiti skoraj poljubno količino končnega produkta - etilnega alkohola.

Po predpostavkah strokovnjakov iz prakse se lahko rezultati te študije uporabijo tudi za kopičenje dodatne energije, ki bi jo lahko koncentrirali v sončnih baterijah ali drugih napravah za shranjevanje. Pridobljeno energijo bi nato lahko uporabili kot biološko gorivo za različne gospodinjske in industrijske potrebe.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]