تحف تقنيات النانو: أصبح من الممكن إنتاج الكحول من الهواء

اخترع موظفو المعهد الأمريكي للفيزياء أحدث الجرافين والنانو "nanoigles" التي تحول ثاني أكسيد الكربون إلى جسيمات الكحول الإيثيلي ، باستخدام الطاقة الكامنة للتيار الكهربائي. يتم وصف هذه البيانات في "تحديد الكيمياء" الدوري.

"اكتشف اكتشافنا ، يمكن للمرء أن يقول ، عن طريق الصدفة. في بداية رحلتنا ، وضعنا أنفسنا مهمة مماثلة ، لكننا خططنا لقضاء المزيد من الوقت والطاقة على ذلك. اتضح أن التحول يحدث بشكل مستقل تقريبا ، دون مشاركتنا النشطة "- هذا هو البيان الذي أدلى به أحد المشاركين في التجربة ، وهو عضو في المختبر الوطني في أوك ريدج ، تينيسي.

وتجدر الإشارة إلى أنه على مدى العقد الماضي ، بذل العلماء محاولات لتحويل مكونات الغلاف الجوي إلى وقود ومواد أخرى. على سبيل المثال ، في هذا الصيف ، في منتصف الصيف ، اخترع علماء الفيزياء في شيكاجو نانوباتياري شمسي معين باستخدام تدفق الطاقة الضوئية للتحلل الجزيئي لثاني أكسيد الكربون. هذا جعل من الممكن إنتاج الهيدروجين وأول أكسيد الكربون من أجل الإنتاج النهائي للميثان وكحول الإيثيل وأنواع أخرى من الوقود الحيوي.

عمل المتخصصون لفترة طويلة على هذه العمليات ، في محاولة لتحديد الطرق المثلى لتحليل ثاني أكسيد الكربون ، مع مجموعة الحد الأدنى من منتجات التحويل المساعدة (غالبا ما تكون عديمة الجدوى أو حتى غير ضرورية بصراحة).

المادة الرئيسية التي تساهم في هذه العملية ، اختار خبراء تكنولوجيا النانو النحاس ، والذي ، في خصائصه ، يناسب أفضل ما يمكن في تفاعل خفض ثاني أكسيد الكربون.

وكان المصيد هو أن النحاس نتيجة للتحول ساهم في تكوين عنصر واحد ، ولكن عدة ، مما أصبح عقبة خطيرة أمام تطبيق هذا الاكتشاف في الصناعة.

ومع ذلك ، فقد تم حل المشكلة عن طريق استخدام مادة ثورية أخرى فائقة القوة ومستهلكة للطاقة - بالإضافة إلى الجرافين.

من خلال إعطاء الورقة الجرافين شكلاً أصليًا ، استخدم التكنولوجيون جزئياً جسيمات النحاس النانوية. هذا جعل من الممكن تحقيق حقيقة أن جزيئات ثاني أكسيد الكربون كانت متحللة فقط في مناطق معينة ، أي على أطراف "إبرة النانو".

في سياق التجربة ، تمكن الباحثون من السيطرة على العملية وأثار تحويل 60 ٪ من ثاني أكسيد الكربون إلى الإيثانول.

حتى الآن ، تبقى العديد من التفاصيل حول هذا النانور بدون حل. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا قريبة بالفعل من استخدامها للإنتاج الصناعي للكحول. علاوة على ذلك ، سيكون الإنتاج الجديد أكثر فعالية من حيث التكلفة: بتكلفة منخفضة نسبيا للمواد الحفازة ، يمكن الحصول عمليًا على أي كمية من المنتج النهائي - كحول إيثيل.

وفقا لافتراضات المتخصصين الممارسين ، يمكن استخدام نتائج هذه الدراسة لتجميع الطاقة الإضافية التي يمكن أن تتركز في البطاريات الشمسية أو غيرها من صهاريج التخزين. يمكن بعد ذلك استخدام الطاقة الناتجة كوقود بيولوجي لتلبية الاحتياجات المنزلية والإنتاجية المختلفة.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]