Podľa článku uverejneného v časopise Nature Communications čínski vedci vytvorili nový katalyzátor založený na nanočasticiach železa schopných „navždy“premieňať obyčajný oxid uhličitý a vodík na zmes uhľovodíkov podobných benzínu.
„Uhlie, ropa a plyn boli v posledných 200 rokoch hlavnými motormi našej civilizácie, základom jej hospodárskeho a sociálneho rozvoja. Spaľovanie paliva viedlo k uvoľneniu obrovského množstva CO2 do atmosféry, čo dnes spôsobuje negatívne klimatické zmeny. Premena CO2 na palivá a chemikálie nám pomôže nielen bojovať proti otepľovaniu, ale tiež vyrieši problém vyčerpania zdrojov, “uviedol Jian Sun z Ústavu chemickej fyziky v Dalian v Číne a jeho kolegovia.
V posledných rokoch sa vedci aktívne snažia nájsť spôsob, ako premeniť atmosférický CO2 na biopalivá a iné užitočné látky. Napríklad minulý júl fyzici v Chicagu navrhli solárny článok, ktorý využíva svetelnú energiu na rozklad CO2 a produkciu oxidu uhoľnatého a vodíka, av októbri ich kolegovia v Oak Ridge National Laboratory vytvorili katalyzátor, ktorý premieňa oxid uhličitý na bežný alkohol.
V zásade sa obidva môžu už použiť na skladovanie energie, ale tieto katalyzátory majú dve hlavné nevýhody. Rýchlo zlyhajú a vyžadujú čistenie po niekoľkých desiatkach hodín prevádzky a tiež uvoľňujú veľa vedľajších produktov.
Sun a jeho tím vyriešili obidva tieto problémy - ich katalyzátor premieňa prakticky všetok oxid uhličitý na uhľovodíky, ktoré tvoria základ benzínu a iných vysoko oktánových palív, pričom pracuje v „bežných“priemyselných podmienkach najmenej 1 000 hodín (jeden a pol mesiaca).
Skladá sa z dvoch zložiek - nanočastíc zlúčeniny oxidu železa a sodíka, ako aj tzv. Zeolitov. Zeolity sú duté nanočastice kremičitanu hlinitého, ktoré sa dnes bežne používajú na čistenie vody a na „balenie“rôznych katalyzátorov, ktorých vstup molekúl do zeolitov zreteľne mení svoje vlastnosti a často spôsobuje, že sa správajú oveľa aktívnejšie ako vo voľnej forme.
Vedci poznamenávajú, že v tomto prípade každá zložka zohráva inú úlohu - nanočastice železa „rozbíjajú“molekuly oxidu uhličitého a nútia ich kombinovať sa s atómami vodíka a zeolity a ich náplne prispievajú k zjednoteniu takýchto „polotovarov“do dlhých reťazcov uhľovodíkov.
Kombinácia týchto zložiek podľa čínskych chemikov umožňuje dosiahnuť skutočnú „večnosť“takého katalyzátora. Jeho účinnosť, ako uviedli vedci, klesla iba o 6% v prvých 300 hodinách prevádzky a potom sa nezmenila, čo naznačuje, že je stabilná a zostane v tejto forme oveľa dlhšie ako 1000 hodín. Okrem toho sa 96% oxidu uhličitého prevádza na benzínový analóg a iba 4% CO2 sa premieňa na metán.
Propagačné video:
Okrem toho sa „kytica“uhľovodíkov môže flexibilne meniť zvýšením alebo znížením podielu vodíka a CO2 v zmesi a zmenou typu zeolitu, ktorý sa používa ako „balenie“pre nanočastice železa. Využitím solárnych panelov ako zdroja energie na ohrievanie tejto zmesi plynov a jej čerpanie prostredníctvom katalyzátora je možné efektívne a spravodlivo lacno ukladať solárnu energiu vo forme spoločného paliva pre každého bez toho, aby došlo k poškodeniu životného prostredia, uzatvárajú Sun a jeho kolegovia.