Jauns materiāls uz vara bāzes varētu palīdzēt ķīmiķiem pārstrādāt nevēlama siltumnīcefekta gāze pēc vēlēšanās zaļā degviela.
Kā siltumnīcefekta gāze, oglekļa dioksīds - vai CO2 - palīdz sasildīt atmosfēru. Taču pārāk daudz šīs gāzes pēdējā laikā ir izraisījis atmosfēras drudzi. Vai nebūtu lieliski, ja šo CO2 piesārņojumu tā vietā varētu pārvērst par noderīgu produktu? Viena pētnieku grupa uzskata, ka viņi ir atraduši veidu, kā to izdarīt. Viņi pārvērš CO2 etanolā. Tā ir oktānskaitli paaugstinoša ķīmiska viela, kas pievienota lielākajai daļai benzīna krājumu Amerikas Savienotajās Valstīs.
Etanola pievienošana samazina enerģijas patēriņu uz vienu galonu benzīna. Bet tas piedāvā labu kompromisu: benzīns tagad deg tīrāk. Tādējādi etanola ražošana no CO2 būs labāka videi.
Lai to izdarītu, pētniekiem vispirms bija jāsadala CO2 tā pamatelementos. Izrādās, ka tas ir grūts uzdevums. Šādos apstākļos ķīmiķi bieži vien pievēršas katalizatoram. Šādi materiāli paātrina ķīmisko reakciju.
"Pētnieku grupa ir izstrādājusi pilnīgi jaunu katalizatoru," saka Di-Jia Liu, ķīmiķis Argonnas Nacionālajā laboratorijā Lemontā, Ilinoisā, kurš vadīja komandu, kas izstrādāja katalizatoru. Ar to spriegums, kas nepieciešams, lai izraisītu jauno CO 2-etanola reakciju, ir daudz zemāks nekā tas, kas nepieciešams līdzīgu reakciju izraisīšanai, saka Liu. Un, lai gan ķīmiskās reakcijas bieži izraisa daudzu nevēlamu blakusproduktu parādīšanos, šis jaunais to nedara. Pēc viņa teiktā, vairāk nekā 90 procentus galaprodukta veido etanols.
Jaunais katalizators izmanto oglekļa slāni, lai atbalstītu vara atomus. Šie vara atomi ir izkliedēti kā sociāla distancēšanās. Kad elektrība tiek izlaista cauri katalizatoram, attālu vara atomu grupas apvienojas, veidojot 3 vai 4 atomu kopas. Pēc Liu teiktā, ar tajos esošā spēcīga rentgena starojuma palīdzību viņa komanda varētu "uzraudzīt ķīmisko reakciju, kā tā notiek".
Šīs kopas aktivizē katalizatoru, palīdzot CO2 reaģēt ar ūdeni. CO2 sadalās oglekļa un skābekļa atomos. Un ūdens jeb H2O sadalās ūdeņraža un skābekļa atomos. Visi šie atbrīvotie atomi tagad pārkārtojas, veidojot etanolu.
Pētnieki turpina eksperimentēt ar jauno procesu. Viņi arī cer no oglekļa dioksīda izgatavot citus noderīgus materiālus. Tāpēc jaunais pētījums nav pēdējais solis, saka Liu.
Lasi arī: