Új kiadványok
Nanotechnológiai innováció: most már levegőből is lehet alkoholt előállítani
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az Amerikai Fizikai Intézet munkatársai feltalálták a legújabb grafén- és réz "nanotűket", amelyek az elektromos áram energiapotenciálját felhasználva szén-dioxidot etil-alkohol részecskékké alakítanak. Az ilyen adatokat a Chemistry Select folyóirat ismerteti.
„Felfedezésünket, mondhatni, véletlenül fedeztük fel. Utunk legelején hasonló feladatot tűztünk ki magunk elé, de sokkal több erőfeszítést és időt terveztünk a megvalósítására fordítani. Kiderült, hogy az átalakulás gyakorlatilag függetlenül, aktív részvételünk nélkül történik” – ezt nyilatkozta a kísérlet egyik résztvevője, az Oak Ridge-i (Tennessee) nemzeti laboratórium munkatársa.
Érdemes megjegyezni, hogy az elmúlt évtizedben a tudósok ismételten megpróbálták a légköri összetevőket üzemanyaggá és más anyagokká alakítani. Például idén, nyár közepén, chicagói fizikusok feltaláltak egy speciális napelemes nanobatteryt, amely fényenergia-áramot használ a szén-dioxid molekuláris lebontásához. Ez lehetővé tette hidrogén és szén-monoxid előállítását a metán, az etil-alkohol és más típusú bioüzemanyagok végső előállításához.
A szakértők már régóta dolgoznak ezeken a folyamatokon, és megpróbálják azonosítani a szén-dioxid lebontásának legoptimálisabb módszereit, minimális segédátalakítási termékekkel (gyakran haszontalan vagy akár őszintén szólva felesleges).
A nanotechnológusok a rezet választották a folyamatot elősegítő fő anyagnak, mivel tulajdonságai tökéletesen illeszkednek a szén-dioxid redukciójának reakciójába.
A probléma az volt, hogy a réz az átalakulás eredményeként nem egy, hanem több komponens kialakulásához járult hozzá, ami komoly akadályt jelentett e felfedezés ipari alkalmazásában.
És mégis, a problémát egy másik szupererős és szuperenergiaigényes forradalmi anyag – a grafén – alkalmazásával oldották meg.
Miután a grafénlapnak egyedi formát adtak, a szakemberek részben réz nanorészecskéket vittek fel rá. Ez lehetővé tette, hogy a szén-dioxid-molekulák csak bizonyos területeken, nevezetesen a „nanotűk” hegyénél bomljanak le.
A kísérlet során a kutatók képesek voltak átvenni az irányítást a folyamat felett, és a szén-dioxid 60%-ának etanollá való átalakulását idézték elő.
A nanoreakció számos részlete mindeddig tisztázatlan maradt. A technológia azonban már közel áll ahhoz, hogy ipari alkoholgyártásban alkalmazzák. Ráadásul az új termelés jövedelmezőbb lesz: a katalizátoranyagok viszonylag alacsony költségével szinte bármilyen mennyiségű végtermék – etil-alkohol – előállítható.
A gyakorló szakemberek feltételezései szerint a tanulmány eredményei további energia felhalmozására is felhasználhatók, amelyet napelemekben vagy más tárolóeszközökben lehetne koncentrálni. A kinyert energia ezután biológiai tüzelőanyagként használható fel különféle háztartási és ipari igényekre.
[