Badacze z departamentu energetycznego Argonne National Laboratory i Uniwersytetu Illinois w Chicago przeprowadzili przełomowe badania. Dotyczyły one przemiany dwutlenku węgla w nadające się do użytku źródło energii. Użyli do tego odpowiedniego katalizatora oraz światła słonecznego.
Jednym z głównych problemów w analizie dwutlenku węgla jest jego niska zdolność do reagowania z różnymi substancjami chemicznymi.
- Zmienić dwutlenek węgla w coś innego jest dość trudne - powiedział Larry Curtiss z Argonne National Laboratory.
Odpowiedni katalizator
Żeby dwutlenek węgla zamienić w jakieś paliwo, Curtiss i zespół naukowców, musieli znaleźć katalizator, czyli substancję, która pobudza reakcje chemiczne. Przy przemianie dwutlenku węgla z atmosfery do związków cukrów, rośliny używają naturalnego katalizatora, jakimi się enzymy. Aby uzyskać paliwo naukowcy użyli diselenku wolframu. Stał się katalizatorem, dzięki którym naukowcy z dwutlenku węgla stworzyli tlenek węgla czyli tzw. czad. Dużą zaletą jest wysoka trwałość katalizatora (do 100 godzin).
Podobne "składniki"
Mimo że sposób przekształcania dwutlenku węgla w czad jest inny od reakcji fotosyntezy w roślinach, wymaga takich samych "składników" czyli promieniowania słonecznego, wody i dwutlenku węgla.
- W naszym eksperymencie elementy są takie same, ale produkt końcowy zupełnie inny - powiedział Curtiss.
Badacze skonstruowali "sztuczny liść", na którym zachodzą po kolei trzy reakcje. Pierwsza - światło, które pada na jego powierzchnię przekształca się w elektrony ujemne i dodatnie, które odpychają się od siebie, tworząc "dziury". W drugim etapie otwory reagują z cząsteczkami wody, tworząc protony i cząsteczki tlenu. W ostatniej fazie protony, elektrony i dwutlenek węgla reagują ze sobą wydzielając tlenek węgla i wodę.
Badania wykazały, że reakcja zachodzi przy minimalnej utracie energii czyli jest bardzo wydajna. Im mniej skuteczna reakcja, tym wyższe koszty energii przetwarzania dwutlenku węgla.
Metanol z czadu
Tak samo jak dwutlenek węgla, czad jest gazem cieplarnianym. Jednak mimo swojej szkodliwości dla środowiska, naukowcy mogą na nim przeprowadzać więcej reakcji chemicznych. Dzięki temu specjaliści z tlenku węgla stworzyli metanol, czyli ciecz uznawana za paliwo do silników spalinowych.
Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze ciągle jest wysokie. Zobacz, jak rozprzestrzenia się ten gaz w powietrzu:
Wizualizacja zmian stężenia dwutlenku węgla
Autor: AD/rp / Źródło: Sciencedaily