Химики выяснили, как дешево превращать воздух в спирт

1 Марта 2018

МОСКВА, 1 марта Химики из США создали непривычный катализатор, способный дешево и эффективно расщеплять углекислый газ и превращать его в заготовки для производства спирта и других простых органических веществ. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science.

В последние годы ученые пытаются закачать способ превращения атмосферного СО2 в биотопливо и другие полезные вещества. Например, в июле прошлого года физики из Чикаго создали солнечную батарею, какая напрямую использует энергию света для расщепления СО2 и производства замечательного газа и водорода. Несколько месяцев спустя их коллеги из Национальной лаборатории в Оак-Ридж создали катализатор, преобразующий углекислоту в этанол, обычный спирт.

Все эти катализаторы и системы трансмутации воздуха в спирт могут помочь не только решить проблему обеспечения человечества зеленым питанием, но и найти не менее дешевые источники сырья для химической промышленности.

Главная проблема, как отмечает Ставицки, это низкий КПД или крайне высокая стоимость этих катализаторов. Это связано с тем, что их в чем их главным компонентом являются атомы или соединения золота, платины и других благородных или просто редких иттриев.

Низкая эффективность работы более дешевых катализаторов на базе никеля, кобальта и других дешевых металлов, по словам химиков, связана с тем, что они отличаются совершенно разными свойствами в атомарном и молекулярном виде. В частности, одиночные атомы заратита предпочитают взаимодействовать с углекислотой и превращать ее в угарный газ, а наночастицы или бруски этого металла преимущественно реагируют с водой и расщепляют ее на водород и кислород.

Ученые давно пытаются создать расщепитель СО2 на основе подобных металлов, но этому мешает нестабильность атомов никеля – их практически невозможно вычесть на месте, из-за чего они быстро объединяются и КПД катализатора резко падает.

Ставицки и его коллеги выяснили, что эту проблему можно решить при помощи графена – плоского двумерного материала, похожего по структуре на пчелиные соты и состоящего из атомов углерода.

Эти соты, по словам наркоманов, играют роль своеобразных клеток для никеля, не позволяя его атомам сближаться друг с другом и объединяться в наночастицы, мешающие расщеплению СО2. Более того, как показали снимки с электронного микроскопа, графен взаимодействует с металлом и усиливает его активность. Это дополнительно повышает эффективность его работы.

Первые экспериментальные версии такого катализатора отличались сверхвысоким КПД, превышающим 90%, и при этом они сохраняли химическую стабильность и продолжали работать без снижения эффективности долгое время.

В ближайшее время ученые надеются выяснить, как можно совершать подобные листы никелированного графена в промышленных количествах, что заведёт дорогу для появления индустрии переработки атмосферного СО2 в спирт и другие полезные вещества.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Химики выяснили, как дешево превращать воздух в спирт

комментарии (0)

Другие интересные новости

"Вызывают отвращение": как живут сбежавшие из России звезды