يمكن أن تساعد مادة جديدة قائمة على النحاس الكيميائيين في إعادة التدوير غازات الدفيئة غير المرغوب فيها حسب الرغبة الوقود الأخضر.
كغاز دفيئة ، ثاني أكسيد الكربون - أو CO2 - يساعد على تدفئة الجو. لكن الكثير من هذا الغاز تسبب مؤخرًا في حمى الغلاف الجوي. ألن يكون رائعًا أن يتحول تلوث ثاني أكسيد الكربون هذا إلى منتج مفيد بدلاً من ذلك؟ تعتقد مجموعة من الباحثين أنهم وجدوا طريقة للقيام بذلك. يقومون بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى إيثانول. وهي مادة كيميائية معززة للأوكتان تضاف إلى معظم مخزونات البنزين في الولايات المتحدة.
تقلل إضافة الإيثانول من استهلاك الطاقة لكل جالون من البنزين. لكنها تقدم حلا وسطا جيدا: البنزين الآن يحترق أنظف. وبالتالي ، فإن إنتاج الإيثانول من ثاني أكسيد الكربون سيكون أفضل للبيئة.
للقيام بذلك ، احتاج الباحثون أولاً إلى تفكيك ثاني أكسيد الكربون إلى وحدات بنائه. اتضح أن هذه مهمة صعبة. في مثل هذه الظروف ، غالبًا ما يلجأ الكيميائيون إلى محفز. هذه المواد تسرع التفاعل الكيميائي.
يقول دي جيا ليو ، الكيميائي في مختبر أرجون الوطني في ليمونت ، إلينوي ، الذي قاد الفريق الذي طور المحفز: "طورت مجموعة من الباحثين محفزًا جديدًا تمامًا". مع ذلك ، فإن الجهد المطلوب لتحريك تفاعل ثاني أكسيد الكربون - الإيثانول الجديد يكون أقل بكثير من الجهد المطلوب لإثارة تفاعلات مماثلة ، كما يقول ليو. وعلى الرغم من أن التفاعلات الكيميائية غالبًا ما تؤدي إلى ظهور العديد من المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها ، فإن هذا المنتج الجديد لا يؤدي إلى ذلك. ووفقا له ، فإن أكثر من 2 في المائة من المنتج النهائي هو الإيثانول.
المحفز الجديد يستخدم طبقة من الكربون لدعم ذرات النحاس. تنتشر ذرات النحاس هذه مثل التباعد الاجتماعي. عندما يتم تمرير الكهرباء عبر المحفز ، تتحد مجموعات من ذرات النحاس البعيدة لتشكيل مجموعات من 3 أو 4 ذرات. وبحسب ليو ، فبمساعدة أشعة إكس القوية فيها ، يمكن لفريقه "مراقبة التفاعل الكيميائي فور حدوثه".
تعمل هذه المجموعات على تنشيط المحفز ، مما يساعد ثاني أكسيد الكربون على التفاعل مع الماء. ينقسم ثاني أكسيد الكربون إلى ذرات كربون وأكسجين. وينقسم الماء - أو H2O - إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين. كل هذه الذرات المحررة تعيد ترتيبها الآن لتشكيل الإيثانول.
يواصل الباحثون تجربة العملية الجديدة. كما يأملون في صنع مواد مفيدة أخرى من ثاني أكسيد الكربون. يقول ليو إن هذا هو السبب في أن الدراسة الجديدة ليست هي الخطوة الأخيرة.
اقرأ أيضا: