Et nyt kobberbaseret materiale kan hjælpe kemikere med at genbruge uønsket drivhusgas som ønsket grønt brændstof.
Som drivhusgas kan kuldioxid - el CO2 - er med til at varme atmosfæren. Men for meget af denne gas har for nylig forårsaget atmosfærisk feber. Ville det ikke være fantastisk, hvis denne CO2-forurening i stedet kunne gøres til et nyttigt produkt? En gruppe forskere mener, at de har fundet en måde at gøre netop det på. De omdanner CO2 til ethanol. Det er et oktanforøgende kemikalie, der tilføjes til de fleste benzinlagre i USA.
Tilsætning af ethanol reducerer energiforbruget pr. gallon benzin. Men det giver et godt kompromis: Benzin brænder nu renere. At producere ethanol ud fra CO2 vil således være bedre for miljøet.
For at gøre dette skulle forskerne først nedbryde CO2 til dets byggesten. Det viser sig, at det er en svær opgave. Under sådanne forhold henvender kemikere sig ofte til en katalysator. Sådanne materialer fremskynder den kemiske reaktion.
"En gruppe forskere har udviklet en helt ny katalysator," siger Di-Jia Liu, en kemiker ved Argonne National Laboratory i Lemont, Illinois, som ledede holdet, der udviklede katalysatoren. Med det er den spænding, der kræves for at udløse den nye CO 2 -ethanol-reaktion, meget lavere end den, der kræves for at udløse lignende reaktioner, siger Liu. Og selvom kemiske reaktioner ofte fører til forekomsten af mange uønskede biprodukter, gør denne nye det ikke. Ifølge ham er mere end 90 procent af slutproduktet ethanol.
Den nye katalysator bruger et lag kulstof til at understøtte kobberatomerne. Disse kobberatomer er spredt ud som social distancering. Når elektricitet ledes gennem katalysatoren, kombineres grupper af fjerne kobberatomer og danner klynger af 3 eller 4 atomer. Ifølge Liu kunne hans team ved hjælp af kraftig røntgenstråling i dem "overvåge den kemiske reaktion, mens den sker."
Disse klynger aktiverer katalysatoren og hjælper CO2 med at reagere med vandet. CO2 spaltes i kulstof- og oxygenatomer. Og vand – eller H2O – spaltes i brint- og oxygenatomer. Alle disse frigjorte atomer omarrangeres nu for at danne ethanol.
Forskere fortsætter med at eksperimentere med den nye proces. De håber også at lave andre nyttige materialer ud fra kuldioxid. Derfor er den nye undersøgelse ikke det sidste skridt, siger Liu.
Læs også: