Kineski znanstvenici stvorili su novi katalizator na temelju željeznih nanočestica, sposobnog "zauvijek" pretvoriti obični ugljični dioksid i vodik u mješavinu ugljikovodika, slično benzinu, navodi se u članku objavljenom u časopisu Nature Communications.
„U proteklih 200 godina ugljen, nafta i plin bili su glavni motori naše civilizacije, osnova njezinog ekonomskog i društvenog razvoja. Izgaranje goriva dovelo je do ispuštanja ogromne količine CO2 u atmosferu, što danas izaziva negativne klimatske promjene. Pretvaranje CO2 u goriva i kemikalije ne samo da će nam pomoći u borbi protiv zagrijavanja, već će riješiti i problem iscrpljivanja resursa , rekao je Jian Sun s Instituta za kemijsku fiziku u Dalianu, Kina i njegovi kolege.
Posljednjih godina znanstvenici aktivno pokušavaju pronaći način pretvorbe atmosferskog CO2 u biogoriva i druge korisne tvari. Na primjer, prošlog srpnja fizičari u Chicagu dizajnirali su solarnu ćeliju koja koristi svjetlosnu energiju za razgradnju CO2 i proizvodnju ugljičnog monoksida i vodika, a u listopadu su njihovi kolege iz Nacionalnog laboratorija Oak Ridge stvorili katalizator koji pretvara ugljični dioksid u običan alkohol.
U principu, oboje se već mogu koristiti za skladištenje energije, ali ovi katalizatori imaju dvije glavne nedostatke. Oni brzo otkazuju i zahtijevaju čišćenje nakon nekoliko desetaka sati rada, a također oslobađaju mnogo nusproizvoda.
Sun i njegov tim riješili su oba ova problema - njihov katalizator pretvara gotovo sav ugljični dioksid u ugljikovodike koji čine osnovu benzina i drugih visokooktanskih goriva, radeći barem 1000 sati (mjesec i pol) u "normalnim" industrijskim uvjetima.
Sastoji se od dvije komponente - nanočestica spoja željezovog oksida i natrija, kao i takozvanih zeolita. Zeoliti su šuplje nanočestice aluminijskog silikata, koje se danas široko koriste za pročišćavanje vode i za "pakiranje" raznih katalizatora, čiji ulazak molekula u zeolite zamjetno mijenja njihova svojstva i često ih tjera da se ponašaju mnogo aktivnije nego u slobodnom obliku.
Kao što znanstvenici napominju, svaka komponenta igra različitu ulogu u ovom slučaju - nanočestice željeza "razbijaju" molekule ugljičnog dioksida i prisiljavaju ga da se kombinira s atomima vodika, a zeoliti i njihova punjenja doprinose objedinjavanju takvih "poluproizvoda" u duge lance ugljikovodika.
Kombinacija ovih komponenti, prema kineskim kemičarima, omogućuje postizanje stvarne "vječnosti" takvog katalizatora. Njegova učinkovitost, kako napominju znanstvenici, smanjila se za samo 6% u prvih 300 sati rada, a zatim se nije promijenila, što ukazuje da je stabilna i da će ostati u ovom obliku puno duže od 1000 sati. Pored toga, 96% ugljičnog dioksida pretvara se u analog benzina, a samo 4% CO2 pretvara se u metan.
Promotivni video:
Nadalje, "buket" ugljikovodika može se fleksibilno mijenjati povećanjem ili smanjenjem udjela vodika i CO2 u smjesi i promjenom vrste zeolita koji se koristi kao "pakiranje" za željezne nanočestice. Korištenjem solarnih panela kao izvora energije za zagrijavanje ove plinske smjese i pumpanje kroz katalizator, moguće je učinkovito i prilično jeftino pohraniti solarnu energiju u obliku zajedničkog goriva za sve, bez nanošenja štete okolišu, zaključuju Sun i njegovi kolege.