Nanoteknologisk innovasjon: Nå er det mulig å produsere alkohol fra luft

Ansatte ved American Institute of Physics har oppfunnet de nyeste grafen- og kobber-"nanolene" som omdanner karbondioksid til etylalkoholpartikler ved hjelp av energipotensialet til elektrisk strøm. Slike data er beskrevet i tidsskriftet Chemistry Select.

«Oppdagelsen vår ble oppdaget, kan man si, ved en tilfeldighet. Helt i begynnelsen av reisen vår satte vi oss en lignende oppgave, men planla å bruke mye mer krefter og tid på implementeringen. Det viste seg at transformasjonen skjer praktisk talt uavhengig, uten vår aktive deltakelse» - dette er uttalelsen fra en av eksperimentdeltakerne, en ansatt ved det nasjonale laboratoriet i Oak Ridge (Tennessee).

Det er verdt å merke seg at forskere gjentatte ganger har forsøkt å omdanne atmosfæriske komponenter til drivstoff og andre stoffer det siste tiåret. For eksempel oppfant fysikere fra Chicago i år, midt på sommeren, et spesifikt solcelle-nanobatteri som bruker en strøm av lysenergi til molekylær nedbrytning av karbondioksid. Dette gjorde det mulig å produsere hydrogen og karbonmonoksid for den endelige produksjonen av metan, etylalkohol og andre typer biodrivstoff.

Eksperter har jobbet med disse prosessene i lang tid, og forsøkt å identifisere de mest optimale metodene for å dekomponere karbondioksid, med et minimum av hjelpetransformasjonsprodukter (ofte ubrukelige eller til og med rett ut sagt unødvendige).

Nanoteknologer valgte kobber som hovedstoffet som letter prosessen, ettersom egenskapene passer perfekt inn i reaksjonen av karbondioksidreduksjon.

Problemet var at kobber, som et resultat av transformasjonen, bidro til dannelsen av ikke én komponent, men flere, noe som ble en alvorlig hindring for anvendelsen av denne oppdagelsen i industrien.

Og likevel ble problemet løst ved å i tillegg bruke et annet supersterkt og superenergikrevende revolusjonerende materiale – grafen.

Etter å ha gitt grafenarket en unik form, påførte teknologene delvis kobbernanopartikler på det. Dette gjorde det mulig å sikre at karbondioksidmolekylene bare ble dekomponert i visse områder, nemlig på tuppen av «nanolene».

Under eksperimentet klarte forskerne å få kontroll over prosessen og provoserte frem omdannelsen av 60 % karbondioksid til etanol.

Så langt er mange detaljer rundt denne nanoreaksjonen uløste. Teknologien er imidlertid allerede nær ved å bli brukt til industriell alkoholproduksjon. Dessuten vil den nye produksjonen være mer lønnsom: med en relativt lav kostnad for katalysatorstoffer er det mulig å oppnå nesten hvilken som helst mengde av sluttproduktet - etylalkohol.

I følge antagelsene til praktiserende spesialister kan resultatene av denne studien også brukes til å akkumulere ytterligere energi, som kan konsentreres i solcellebatterier eller andre lagringsenheter. Energien som oppnås kan deretter brukes som biologisk drivstoffmateriale for ulike husholdnings- og industribehov.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]