Noviteiten van nanotechnologie: het werd mogelijk om alcohol uit de lucht te produceren

Medewerkers van het American Institute of Physics vonden de nieuwste grafeen en koperen "nanoigles" uit die kooldioxide omzetten in deeltjes van ethylalcohol, met behulp van het energiepotentieel van elektrische stroom. Dergelijke gegevens worden beschreven in het tijdschrift Chemistry Select.

"Onze ontdekking werd ontdekt, zou je kunnen zeggen, per ongeluk. Helemaal aan het begin van onze reis hebben we een soortgelijke taak ingesteld, maar we waren van plan er veel meer tijd en energie aan te besteden. Het bleek dat de transformatie vrijwel onafhankelijk plaatsvindt, zonder onze actieve deelname "- dit is de uitspraak van een van de deelnemers aan het experiment, een lid van het nationale laboratorium in Oak Ridge, Tennessee.

Opgemerkt moet worden dat wetenschappers het afgelopen decennium pogingen hebben gedaan om atmosferische bestanddelen om te zetten in brandstof en andere stoffen. Bijvoorbeeld, dit jaar, midden in de zomer, vonden de Chicago-natuurkundigen een specifieke zonne-nanobatterij uit met een flux van lichtenergie voor de moleculaire afbraak van koolstofdioxide. Dit maakte het mogelijk om waterstof en koolmonoxide te produceren voor de uiteindelijke productie van methaan, ethylalcohol en andere soorten biobrandstof.

Specialisten werkten lange tijd aan deze processen, in een poging om de meest optimale methoden voor de afbraak van koolstofdioxide te identificeren, met een minimum aan hulptransformatieproducten (vaak nutteloos of zelfs ronduit overtollig).

De belangrijkste stof die bijdraagt aan het proces, nanotechnologen hebben gekozen voor koper, dat qua eigenschappen zo goed mogelijk past in de koolstofdioxide-reductiereactie.

De vangst was dat koper als gevolg van de transformatie heeft bijgedragen tot de vorming van niet één component, maar meerdere, wat een serieuze hinderpaal werd voor de toepassing van deze ontdekking in de industrie.

Toch werd het probleem opgelost door daarnaast een ander supersterk en ultrakrachtig revolutionair materiaal te gebruiken - grafeen.

Door het blad grafeen een originele vorm te geven, pasten technologen er gedeeltelijk kopernanodeeltjes op aan. Dit maakte het mogelijk om het feit te bereiken dat de moleculen van koolstofdioxide slechts in bepaalde gebieden ontbonden werden, namelijk aan de toppen van de "nano-naald".

In de loop van het experiment konden de onderzoekers de controle over het proces krijgen en de omzetting van 60% koolstofdioxide in ethanol teweegbrengen.

Tot dusverre blijven veel details van deze nanoreactie onopgelost. Desalniettemin is de technologie al bijna in gebruik voor industriële productie van alcohol. Bovendien zal de nieuwe productie kosteneffectiever zijn: tegen relatief lage kosten van katalysatorsubstanties is het mogelijk vrijwel elke hoeveelheid van het eindproduct ethylalcohol te verkrijgen.

Volgens de aannames van praktiserende specialisten kunnen de resultaten van deze studie worden gebruikt om extra energie te verzamelen die kan worden geconcentreerd in zonnebatterijen of andere opslagtanks. De resulterende energie kan vervolgens worden gebruikt als een biologische brandstof voor verschillende huishoudelijke en productiebehoeften.

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