Новинки нанотехнологій: стало можливим виробляти спирт з повітря
Останній перегляд: 23.04.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Співробітники американського інституту фізики винайшли новітні графенові і мідні «наноголки», що перетворюють вуглекислоту в частинки етилового спирту, за допомогою енергетичного потенціалу електричного струму. Такі дані описані в періодичному виданні Chemistry Select.
«Наше відкриття виявилося, можна сказати, випадково. На самому початку нашого шляху ми ставили перед собою таке завдання, але планували витратити на її виконання набагато більше сил і часу. Виявилося, що перетворення відбувається фактично самостійно, без нашої активної участі »- саме таку заяву зробив один з учасників експерименту, співробітник national laboratory в Ок-Рідж (штат Теннесі).
Варто зауважити, що за останнє десятиліття вчені не раз робили спроби трансформації атмосферних складових в паливні та інші речовини. Наприклад, уже в цьому році, в середині літа, чиказькі фізики винайшли специфічну сонячну нанобатарею, яка застосовує потік світлової енергії для молекулярного розкладання вуглекислого газу. Це дозволяло виробляти водень і чадний газ для кінцевого отримання метану, етилового спирту і інших різновидів біологічного палива.
Фахівці довгий час працювали над даними процесами, намагаючись виділити найбільш оптимальні методи розкладання вуглекислоти, з мінімальним набором допоміжних продуктів трансформації (часто непотрібних або навіть відверто зайвих).
Основним речовиною, що сприяє протіканню процесу, фахівці-нанотехнологи вибрали мідь, яка за своїми властивостями як не можна краще вписується в реакцію відновлення вуглекислоти.
Заковика полягала в тому, що мідь в результаті трансформації сприяла утворенню не одного компонента, а декількох, що ставало серйозною перешкодою для застосування цього відкриття в промисловості.
І все-таки проблему вдалося вирішити, додатково застосувавши інший надміцний і сверхенергоемкій революційний матеріал - графен.
Надавши листовому графену своєрідну форму, технологи частково нанесли на нього мідні наночастинки. Це дозволило добитися того, що молекули вуглекислоти піддавалися розкладанню лише на певних ділянках, а саме - на кінчиках «наноіголок».
В ході експерименту дослідники змогли отримати контроль над процесом і спровокували перетворення 60% вуглекислоти в етанол.
Поки що багато деталей даної нанореакціі залишаються нерозгаданими. Проте, технологія вже близька до того, щоб застосовувати її для промислового виробництва спирту. Більш того, нове виробництво буде більш рентабельно: при відносно невеликій вартості речовин-каталізаторів можна отримувати практично будь-яку кількість кінцевої продукції - етилового спирту.
За припущеннями практикуючих фахівців, результати даного дослідження можуть застосовуватися і для накопичення додаткової енергії, яка могла б концентруватися в сонячних батареях або інших накопичувачах. Отриману енергію далі можна буде використовувати в якості біологічного паливного матеріалу для різних побутових і виробничих потреб.
[