Robots
Korzystając z naszej strony internetowej, wyrażają Państwo zgodę na używanie cookies. Więcej informacjiClose
27.11.2020 27 listopada 2020

Katalizatory o ogromnych powierzchniach pozwolą zamieniać CO2 w paliwo

   Powrót       16 listopada 2020       Powietrze i klimat   

Zamianę dwutlenku węgla w alkohol etylowy i inne, cenne substancje umożliwią katalizatory opracowywane przez dr. Wojciecha Stępniowskiego(1). Katalizatory zbudowane są z nanodrucików, mają ogromne powierzchnie, co zapewnia wystarczająco dużo miejsca cząsteczkom biorącym udział w reakcji.

Aby zredukować dwutlenek węgla do innych substancji, stosuje się metody elektrochemiczne, w tym – katalizatory. Są to substancje umożliwiające i ułatwiające reakcję chemiczną, choć niebiorące w niej udziału. W wyniku takiej reakcji mogą powstać węglowodory potrzebne do wykonania polimerów, czyli popularnych plastików. Z CO2 można również uzyskać alkohol etylowy do różnych zastosowań, na przykład jako paliwo do samochodów. - Wtórne używanie etanolu otrzymanego z dwutlenku węgla jako paliwa do pojazdów spalinowych to pomysł wart rozważenia. W Brazylii od dekad większość samochodów jest napędzana etanolem z trzciny cukrowej, a ten uzyskiwany z dwutlenku węgla nie jest od niego gorszy, to ten sam związek chemiczny. Świat idzie do przodu. Spalanie etanolu to zwykła prosta reakcja chemiczna. Spala się on na tej samej zasadzie jak węglowodory, wchodzące w skład konwencjonalnych paliw – tłumaczy dr Stępniowski.

Ogromne powierzchnie ważące kilka gram

Aby jednak takie reakcje zaszły i były wydajne, potrzebne są katalizatory o rozbudowanej powierzchni. Dr Stępniowski tworzy imponujące powierzchnie. Są one tak duże, że - stosując żartobliwe porównanie do warszawskich cen powierzchni mieszkalnych - trzeba by trzech pokoleń, żeby spłacić za nie kredyt. A jednocześnie te kilkaset metrów kwadratowych katalizatora może ważyć zaledwie jeden gram. Jest to możliwe, ponieważ powierzchnie te zbudowane są z nanodrucików. W ogromnym powiększeniu wyglądają one jak mech leśny albo koralowce. Sumowane jest pole powierzchni każdego takiego pręcika. Aby uzyskać takie nanostruktury, trzeba utlenić elektrochemicznie miedź, a następnie ją zmodyfikować. Właśnie tak rozbudowana powierzchnia zapewni wystarczająco dużo miejsca cząsteczkom biorącym udział w reakcji. Wiążą się one z powierzchnią katalizatora i ulegają reakcji, w wyniku której otrzymuje się już inny związek chemiczny np. etanol lub eten.

Rozwiązanie zgodne z duchem Porozumienia Paryskiego

Etanol czy eten stosowany w polimerach ma dwa atomy węgla. Naukowiec chciałby też uzyskiwać związki chemiczne o trzech atomach węgla w łańcuchu. Byłoby to bardziej opłacalne podczas syntezy złożonych polimerów. - Jeżeli mamy, zgodnie z Porozumieniem Paryskim, do 2050 roku nie emitować do atmosfery nadwyżek dwutlenku węgla, to powinniśmy próbować różnych podejść i szukać nieszablonowych rozwiązań. Otrzymywanie paliwa w procesie rozkładu CO2 jest to coś czego nikt wcześniej nie robił na skalę chociażby półprzemysłową. Projekt ten ma potencjał, ale nie możemy mieć pewności, że wszystko pójdzie po naszej myśli - to cecha projektów o wysokim ryzyku, ale i wysokim wpływie na postęp w danej dziedzinie w przypadku sukcesu - podsumowuje dr Stępniowski.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce

Przypisy

1/ Chemik, absolwent Uniwersytetu Jagiellońskiego, po doktoracie w Wojskowej Akademii Technicznej pracował w Holandii i w Stanach Zjednoczonych. Wrócił do Polski w ramach programu Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej "Polskie Powroty" i zbudował zespół na Wydziale Nowych Technologii i Chemii WAT. Jeden z członków jego zespołu (wcześniej pracownik Instytutu Chemii Fizycznej PAN) otrzymał niedawno grant Narodowego Centrum Nauki.

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

WMO: Stężenie gazów cieplarnianych rekordowo wysokie mimo pandemii i lockdownów (25 listopada 2020)PE: Dzięki polityce handlowej UE może zapobiegać deforestacji poza Europą (26 października 2020)Z jakimi konsekwencjami wiązałoby się wprowadzenie podatku granicznego od emisji? (09 września 2020)Ekstremalnie wysokie temperatury na Syberii zaburzają ekosystem torfowisk (03 sierpnia 2020)Powstaje strategia rozwoju technologii CCUS dla Górnego Śląska (13 lipca 2020)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony