Nowinki z nanotechnologii: stało się możliwe wytwarzanie alkoholu z powietrza
Ostatnia recenzja: 23.04.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Pracownicy Amerykańskiego Instytutu Fizyki opracowali najnowsze nanowłókna grafenowe i miedziowe, które przekształcają dwutlenek węgla w cząsteczki alkoholu etylowego, wykorzystując potencjał energetyczny prądu elektrycznego. Takie dane opisano w periodyku Chemistry Select.
"Nasze odkrycie zostało odkryte, można powiedzieć, przez przypadek. Na samym początku naszej podróży postawiliśmy sobie podobne zadanie, ale planowaliśmy poświęcić temu więcej czasu i energii. Okazało się, że transformacja odbywa się praktycznie niezależnie, bez naszego aktywnego udziału "- takie jest stwierdzenie jednego z uczestników eksperymentu, członka krajowego laboratorium w Oak Ridge, Tennessee.
Należy zauważyć, że w ciągu ostatniej dekady naukowcy podejmowali próby przekształcenia składników atmosferycznych w paliwo i inne substancje. Na przykład w tym roku, w środku lata, fizycy z Chicago wynaleźli specjalną nanobaterię słoneczną, wykorzystującą strumień energii świetlnej do rozkładu cząsteczkowego dwutlenku węgla. Umożliwiło to wytwarzanie wodoru i tlenku węgla do końcowej produkcji metanu, alkoholu etylowego i innych rodzajów biopaliw.
Specjaliści od dłuższego czasu pracowali nad tymi procesami, próbując zidentyfikować najbardziej optymalne metody rozkładu dwutlenku węgla, przy minimalnym zestawie pomocniczych produktów przemiany (często bezużytecznych lub wręcz niepotrzebnych).
Główną substancją biorącą udział w procesie, nanotechnologowie wybrali miedź, która w swoich właściwościach najlepiej pasuje do reakcji redukcji dwutlenku węgla.
Połów był taki, że miedź w wyniku transformacji przyczyniła się do powstania nie jednego komponentu, ale kilku, co stało się poważną przeszkodą w stosowaniu tego odkrycia w branży.
Problem został jednak rozwiązany przez zastosowanie kolejnego super-mocnego i bardzo energochłonnego rewolucyjnego materiału - grafenu.
Poprzez nadanie grafenowi arkusza oryginalnej formy, technolodzy częściowo zastosowali do niego nanocząsteczki miedzi. Umożliwiło to osiągnięcie faktu, że cząsteczki dwutlenku węgla zostały rozłożone tylko w pewnych obszarach, a mianowicie na końcach "nano-igły".
W trakcie eksperymentu naukowcy byli w stanie uzyskać kontrolę nad procesem i sprowokowali przekształcenie 60% dwutlenku węgla w etanol.
Jak dotąd wiele szczegółów dotyczących tej nanoreakcji pozostaje nierozwiązanych. Niemniej jednak technologia ta jest już bliska wykorzystywania do przemysłowej produkcji alkoholu. Ponadto nowa produkcja będzie bardziej opłacalna: przy stosunkowo niskich kosztach substancji katalitycznych możliwe jest uzyskanie praktycznie dowolnej ilości produktu końcowego - alkoholu etylowego.
Zgodnie z założeniami praktykujących specjalistów, wyniki tego badania mogą być wykorzystane do gromadzenia dodatkowej energii, która może być skoncentrowana w bateriach słonecznych lub innych zbiornikach magazynowych. Otrzymaną energię można następnie wykorzystać jako paliwo biologiczne dla różnych potrzeb gospodarstw domowych i produkcji.
[