Podle článku zveřejněného v časopise Nature Communications čínští vědci vytvořili nový katalyzátor založený na nanočásticích železa, který je schopen „navždy“přeměnit obyčejný oxid uhličitý a vodík na směs uhlovodíků podobnou benzínu.
„Za posledních 200 let byly uhlí, ropa a plyn hlavními motory naší civilizace, základem jejího hospodářského a sociálního rozvoje. Spalování paliva vedlo k uvolnění obrovského množství CO2 do atmosféry, což dnes způsobuje negativní změnu klimatu. Převod CO2 na paliva a chemikálie nám pomůže nejen bojovat proti oteplování, ale také vyřešit problém vyčerpání zdrojů, “uvedl Jian Sun z Ústavu chemické fyziky v čínském Dalian a jeho kolegové.
V posledních letech se vědci aktivně snaží najít způsob, jak přeměnit atmosférický CO2 na biopaliva a jiné užitečné látky. Například loni v červenci fyzici v Chicagu navrhli solární článek, který využívá světelnou energii k rozkladu CO2 a produkci oxidu uhelnatého a vodíku, a v říjnu jejich kolegové v Oak Ridge National Laboratory vytvořili katalyzátor, který přeměňuje oxid uhličitý na normální alkohol.
V zásadě mohou být oba již použity pro skladování energie, ale tyto katalyzátory mají dvě hlavní nevýhody. Rychle selhávají a vyžadují čištění po několika desítkách hodin provozu a také uvolňují mnoho vedlejších produktů.
Sun a jeho tým vyřešili oba tyto problémy - jejich katalyzátor přeměňuje prakticky veškerý oxid uhličitý na uhlovodíky, které tvoří základ benzínu a dalších vysoce oktanových paliv, přičemž pracuje v „normálních“průmyslových podmínkách nejméně 1000 hodin (jeden a půl měsíce).
Skládá se ze dvou složek - nanočástic sloučeniny oxidu železa a sodíku, jakož i tzv. Zeolitů. Zeolity jsou duté nanočástice křemičitanu hlinitého, které se dnes široce používají pro čištění vody a pro „balení“různých katalyzátorů, jejichž pronikání molekul do zeolitů znatelně mění jejich vlastnosti a často je nutí chovat se mnohem aktivněji než ve volné formě.
Jak vědci poznamenávají, každá složka v tomto případě hraje jinou roli - nanočástice železa „rozbíjejí“molekuly oxidu uhličitého a nutí je kombinovat s atomy vodíku a zeolity a jejich náplně přispívají ke sjednocení těchto „polotovarů“do dlouhých řetězců uhlovodíků.
Kombinace těchto složek podle čínských chemiků umožňuje dosáhnout skutečné „věčnosti“takového katalyzátoru. Jeho účinnost, jak uvedli vědci, se během prvních 300 hodin provozu snížila pouze o 6% a poté se nezměnila, což naznačuje, že je stabilní a v této formě zůstane mnohem déle než 1000 hodin. Kromě toho je 96% oxidu uhličitého přeměněno na benzinový analog a pouze 4% CO2 je přeměněno na metan.
Propagační video:
Kromě toho „kytici“uhlovodíků lze flexibilně změnit zvýšením nebo snížením podílu vodíku a CO2 ve směsi a změnou typu zeolitu, který se používá jako „balení“pro nanočástice železa. Využitím solárních panelů jako zdroje energie k ohřevu této směsi plynů a jejím čerpáním prostřednictvím katalyzátoru je možné účinně a spravedlivě levně ukládat sluneční energii ve formě společného paliva pro všechny, aniž by došlo k poškození životního prostředí, uzavírá Sun a jeho kolegové.