Nový materiál na báze medi by mohol pomôcť chemikom recyklovať nežiaduceho skleníkového plynu podľa želania zelené palivo.
Ako skleníkový plyn oxid uhličitý – príp CO2 - pomáha ohrievať atmosféru. Ale príliš veľa tohto plynu v poslednej dobe spôsobuje atmosférickú horúčku. Nebolo by skvelé, keby sa toto znečistenie CO2 namiesto toho premenilo na užitočný produkt? Jedna skupina výskumníkov si myslí, že našla spôsob, ako to urobiť. Premieňajú CO2 na etanol. Je to chemikália zvyšujúca oktánové číslo, ktorá sa pridáva do väčšiny zásob benzínu v Spojených štátoch.
Pridanie etanolu znižuje spotrebu energie na galón benzínu. Ponúka však dobrý kompromis: benzín teraz horí čistejšie. Výroba etanolu z CO2 bude teda lepšia pre životné prostredie.
Na to potrebovali vedci najskôr rozložiť CO2 na jeho stavebné kamene. Ukazuje sa, že je to náročná úloha. V takýchto podmienkach sa chemici často obracajú na katalyzátor. Takéto materiály urýchľujú chemickú reakciu.
"Skupina výskumníkov vyvinula úplne nový katalyzátor," hovorí Di-Jia Liu, chemik z Argonne National Laboratory v Lemont, Illinois, ktorý viedol tím, ktorý vyvinul katalyzátor. Vďaka tomu je napätie potrebné na spustenie novej reakcie CO2-etanol oveľa nižšie ako napätie potrebné na spustenie podobných reakcií, hovorí Liu. A hoci chemické reakcie často vedú k vzniku mnohých nežiaducich vedľajších produktov, táto nová nie. Viac ako 90 percent konečného produktu tvorí podľa neho etanol.
Nový katalyzátor využíva vrstvu uhlíka na podporu atómov medi. Tieto atómy medi sú rozmiestnené ako sociálne dištancovanie. Keď elektrina prechádza cez katalyzátor, skupiny vzdialených atómov medi sa spájajú a vytvárajú zhluky 3 alebo 4 atómov. Podľa Liu by s pomocou silného röntgenového žiarenia v nich mohol jeho tím „monitorovať chemickú reakciu, ako sa deje“.
Tieto zhluky aktivujú katalyzátor a pomáhajú CO2 reagovať s vodou. CO2 sa štiepi na atómy uhlíka a kyslíka. A voda – alebo H2O – sa rozdelí na atómy vodíka a kyslíka. Všetky tieto uvoľnené atómy sa teraz preskupujú za vzniku etanolu.
Výskumníci pokračujú v experimentoch s novým procesom. Dúfajú, že z oxidu uhličitého vyrobia aj ďalšie užitočné materiály. Preto nová štúdia nie je posledným krokom, hovorí Liu.
Prečítajte si tiež: