Forscher in den Oak Ridge National Labs in Tennessee haben versehentlich einen kostengünstigen Weg gefunden, Kohlendioxid in etwas Nützliches umzuwandeln.
Sie haben einen Katalysator bei Raumtemperatur geschaffen, um CO2 in Ethanol umzuwandeln.
„Wir haben zufällig entdeckt, dass dieses Material funktioniert“ sagte Hauptautor Adam Rondinone . „Wir haben versucht, den ersten Schritt einer vorgeschlagenen Reaktion zu untersuchen, als wir feststellten, dass der Katalysator die gesamte Reaktion alleine durchführt.“
[Bild mit freundlicher Genehmigung von Oak Ridge National Laboratory ]
Der zufällige Katalysator besteht aus Kohlenstoff, Kupfer und Stickstoff. Dieser befindet sich auf einem Siliziumhalbleiter. Nach dem Aufbau des Systems ließen die Forscher ihn in ein Wasserbad fallen und begannen, CO2 durch das Bad zu sprudeln. Dann drehten sie sich umSie erhielten eine Ethanolausbeute von 63 Prozent, als alles vorbei war.
Der Katalysator verwendete auch eine Graphen-Nanostruktur. Graphen, dünne Schichten aus Fullerenen gebundener Kohlenstoffatome, spielte eine Schlüsselrolle für den unerwarteten Erfolg. Wie Extreme Tech feststellte, war die katalysierende Oberfläche eine stark zerknitterte Graphenschicht mit "Kohlenstoff-Nano-"Haken ragen in alle Richtungen heraus. "Diese Spikes ließen viel Platz für die katalytische Oberfläche, um ihre Arbeit zu erledigen.
[Bild mit freundlicher Genehmigung von ORNL ]
Aufgrund seiner nanostrukturierten Natur ist Graphen eine bessere Option als teure oder seltene Metalle wie Platin.
„Indem wir gängige Materialien verwenden, diese aber mit Nanotechnologie anordnen, haben wir herausgefunden, wie wir die Nebenreaktionen begrenzen und am Ende das erreichen können, was wir wollen.“
Das Forscherteam muss aufhören zu bemerken, dass diese Energie weder unendlich noch sauber ist. Die Reaktion benötigt immer noch Elektrizität für die Elektrolyse und eine Art und Weise, wie der während der Reaktion freigesetzte Wasserstoff gesteuert werden kann. Dies könnte jedoch eine seinder Reduzierung des atmosphärischen CO2 und der Verringerung des Ackerlandes für die Ethanolproduktion einen Schritt näher kommen.
[Bild mit freundlicher Genehmigung von ORNL ]
Das ORNL-Team hat nicht mit seinen Ergebnissen aufgehört. Es plant, die Gesamtproduktionsrate zu verbessern und das Verhalten des Katalysators weiter zu untersuchen.
Sie können sehen, wie Rondinone die vollständige Entdeckung im folgenden Video bespricht.