Egy új rézalapú anyag segítheti a vegyészeket az újrahasznosításban nem kívánt üvegházhatású gázok a kívántaknak megfelelően zöld üzemanyag.
Üvegházgázként a szén-dioxid - ill CO2 - segít melegíteni a légkört. De túl sok ebből a gázból az utóbbi időben légköri lázat okoz. Nem lenne jó, ha ezt a CO2-szennyezést hasznos termékké lehetne alakítani? A kutatók egyik csoportja úgy gondolja, hogy megtalálták ennek a módját. A CO2-t etanollá alakítják. Ez egy oktánszámnövelő vegyszer, amelyet a legtöbb benzinkészlethez adnak az Egyesült Államokban.
Az etanol hozzáadása csökkenti az egy gallon benzinre eső energiafogyasztást. De jó kompromisszumot kínál: a benzin most tisztábban ég. Így az etanol CO2-ból történő előállítása jobb lesz a környezet számára.
Ehhez a kutatóknak először a CO2-t kellett építőelemekre bontani. Kiderül, hogy ez nehéz feladat. Ilyen körülmények között a vegyészek gyakran katalizátorhoz fordulnak. Az ilyen anyagok felgyorsítják a kémiai reakciót.
"Kutatók egy csoportja teljesen új katalizátort fejlesztett ki" - mondja Di-Jia Liu, az Illinois állambeli Lemont állambeli Argonne National Laboratory vegyésze, a katalizátort kifejlesztő csapat vezetője. Ezzel az új CO 2 -etanol reakció kiváltásához szükséges feszültség sokkal alacsonyabb, mint a hasonló reakciók kiváltásához szükséges feszültség, mondja Liu. És bár a kémiai reakciók gyakran sok nem kívánt melléktermék megjelenéséhez vezetnek, ez az új nem. Elmondása szerint a végtermék több mint 90 százaléka etanol.
Az új katalizátor szénréteget használ a rézatomok megtámasztására. Ezek a rézatomok úgy terülnek el, mint a társadalmi távolságtartás. Amikor elektromos áramot vezetnek át a katalizátoron, a távoli rézatomok csoportjai 3 vagy 4 atomból álló csoportokat alkotnak. Liu szerint a bennük lévő erős röntgensugárzás segítségével csapata "figyelheti a kémiai reakciót, ahogy az megtörténik".
Ezek a klaszterek aktiválják a katalizátort, segítve a CO2 reakcióját a vízzel. A CO2 szén- és oxigénatomokra bomlik. És a víz – vagy a H2O – hidrogén- és oxigénatomokra bomlik. Mindezek a felszabadult atomok most átrendeződnek, és etanolt képeznek.
A kutatók továbbra is kísérleteznek az új eljárással. Abban is reménykednek, hogy szén-dioxidból más hasznos anyagokat is készíthetnek. Ezért az új tanulmány nem az utolsó lépés, mondja Liu.
Olvassa el még: