Ученые случайно превратили двуокись углерода в этанол

Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Риджа Министерства энергетики США (ORNL) случайно обнаружили процесс, который может превращать углекислый газ (CO2) непосредственно в этанол. Хотя точный процесс, который они использовали, вряд ли получит широкое распространение, исследования могут просто помочь усилиям отучить мир от ископаемого топлива.

В текущем процессе используется смесь различных катализаторов - углерода, меди и азота - с нанотехнологиями, которые обеспечивают получение желаемого материала. Адам Рондиноне из ORNL говорит, что ученые «пытались изучить первый шаг предполагаемой реакции», когда, к их удивлению, катализатор сделал все самостоятельно.

Это был приятный сюрприз, так как это означало, что ученые эффективно обращали вспять загрязнение. «Мы принимали углекислый газ, продукт сгорания, и мы продвигаем эту реакцию сгорания назад с очень высокой селективностью к полезному топливу», - сказал Рондиноне.

«Этанол был сюрпризом - очень трудно перейти от диоксида углерода к этанолу с помощью одного катализатора».

Тем не менее, это именно то, что произошло.

Это открытие происходит, когда мир пытается найти альтернативы ископаемому топливу, у которого нет своих серьезных проблем. Солнечная энергия является лидером в этой гонке благодаря усилиям таких компаний, как Tesla, но этанол также популярен.

Это связано с тем, что, по данным Министерства энергетики США, этанол производит меньше выбросов, чем бензин, даже если эти два компонента смешаны. Использование CO2 для непосредственного создания этанола с небольшим количеством энергии и недорогих материалов является экологическим эквивалентом превращения свинца в золото. Хитрость заключается в том, чтобы выяснить, как это сделать в любом масштабе.

Исследователи пришли к выводу, в статье, опубликованной в Выбор химии в сентябре, что при такой установке «избыточный потенциал (который может быть снижен с помощью соответствующего электролита и путем отделения производства водорода от другого катализатора), вероятно, исключает экономическую жизнеспособность этого катализатора». Проще говоря: этот процесс не недостаточно эффективен, чтобы угодить бизнесу.

Но все еще есть надежда, как исследователи сказали в прошлую среду: «Этот процесс можно использовать для хранения избыточного электричества, генерируемого переменными источниками энергии, такими как ветер и солнечная энергия», для производства этанола, когда это возможно. Комбинированное воздействие перехода на возобновляемую энергию и использования ее продукции для создания топлива, превосходящего бензин, такого как этанол, может быть существенным, если предположить, что эта система широко применяется потребителями и предприятиями.

Более того, исследователи планируют «усовершенствовать свой подход для повышения общей производительности и дальнейшего изучения свойств и поведения катализатора» в будущем.

Рондиноне рассказывает обратный что это будет включать команду, работающую над «лучшим пониманием механизма» и «поведением катализатора в различных условиях».

«Например, в этой статье мы сообщили о катализаторе только в одном электролите», - говорит он. «Мы уже знаем, что другие электролиты имеют большую разницу в активности для других реакций, и будем изучать, как изменить поведение этого катализатора в других условиях».

Однако цель остается той же: помочь разработать новые технологии, которые являются одновременно эффективными и экономически эффективными, чтобы лаборатория могла помочь решить мировые энергетические проблемы.

Пока технология находится в стадии исследования, команда надеется, что апробация этого метода производства этанола вдохновит предприятия начать рассматривать его как жизнеспособный источник энергии.

«Я заинтересован в изучении энергетических проблем на основе нанотехнологий, что в данном случае помогает разрабатывать недорогие способы решения проблемы изменения климата», - говорит Рондиноне. обратный.

«Если мы сможем облегчить и удешевить адаптацию, у людей будет больше шансов сделать это».