Przerobili dwutlenek węgla na alkohol

Naukowcy z Yang Song i Adam Rondinone z Narodowego Laboratorium Oak Ridge w Tennessee podczas badań nad wytwarzaniem alkoholu z dwutlenku węgla i wody. Źródło: ORNL

Tego jeszcze nie było: naukowcy uzyskali etanol z dwutlenku węgla. Tak, wiem, co wszyscy sobie pomyśleli, ale nic z tego. Póki co, można w ten sposób wytwarzać biopaliwo.   

Na pomysł przekształcanie dwutlenku węgla w alkohol naukowcy z Narodowego Laboratorium Oak Ridge w Tennessee wpadli przypadkowo. Początkowo zamierzali przekształcić rozpuszczony w wodzie dwutlenek węgla w metanol, czyli toksyczny dla ludzi alkohol metylowy, który powoduje ślepotę, a w większych dawkach śmierć. Ostatecznie jednak wskutek eksperymentu otrzymali etanol, czyli podstawę przemysłu spirytusowego i jedną z ulubionych używek ludzkości. Ale też coraz szerzej stosowane biopaliwo.

Co jeszcze bardziej interesujące, ta niezwykła metamorfoza nielubianego dwutlenku węgla w lubiany trunek czy pożądane biopaliwo nie wymagała szczególnych zabiegów ze strony badaczy. Wystarczyło zastosowanie nowego nanomateriału pokrywającego chip w rozmiarze zaledwie centymetra kwadratowego. Jego powierzchnia najeżona jest maleńkimi „kolcami” zbudowanymi z azotu, mającymi przekrój kilku atomów. Każdy z „kolców” znajduje się w osłonce węglowej, a całość zwieńczona jest maleńką kulką miedzi osadzoną na szczycie. Miedź działa jak mikroskopijny piorunochron, który przyciąga energię elektryczną, rozpoczynając proces przekształcania dwutlenku węgla i wody w alkohol. Następnie cząsteczki wędrują do osłonki węglowej, która kończy dzieło.

Tak wyglądają “nanokolce” zbudowane z atomów azotu w osłonce węglowej, zwieńczone kulką miedzi osadzoną na szczycie. Fot. ORNL

Zdaniem Adama Rondinone’a, który kierował badaniami, proces ten przypomina odwrócone spalanie. Normalnie etanol spala się z udziałem tlenu, wytwarzając dwutlenek węgla i wodę oraz energię. W ramach doświadczenia naukowcom udało się jednak ten proces odwrócić, dostarczając energii elektrycznej do dwutlenku węgla i wody, wskutek czego powstał etanol.

Eksperymenty z nanomateriałem przekształcającym dwutlenek węgla i wodę w alkohol prowadzone były już dawniej, jednak wówczas zamiast miedzi używano o wiele droższej platyny, a to uniemożliwiało zastosowanie metody na szerszą skalę. Fakt, iż teraz badacze wykorzystują tanie i powszechnie dostępne materiały, dobrze rokuje temu wynalazkowi.

Zobaczcie, jak powstaje alkohol z dwutlenku węgla i wody:

Póki co jednak nie ma co liczyć na przemianę w alkohol nadmiarów dwutlenku węgla z atmosfery. To się niestety na tym etapie rozwoju nowej technologii nie uda, bo zużywałoby zbyt dużo energii. Zapewne nie powstanie też nowy gatunek whisky wytwarzanej z dwutlenku węgla. Naukowcy ostrzegają, że otrzymywany przez nich alkohol zawiera domieszkę trującego mrówczanu, więc odradzają picie takiego trunku przed oczyszczeniem.

Zamiast tego badacze proponują inne rozwiązanie, które może przynieść ulgę duszącej się od gazów cieplarnianych planecie. Chcą, by ich odkrycie wspierało energetykę wiatrową i słoneczną w chwilach przestoju – gdy nie wieje wiatr, a słońce chowa się za chmurami. Nadmiary energii wyprodukowanej wcześniej przez turbiny i panele solarne można by przechowywać w postaci etanolu, który byłby spalany podczas przestojów.

Na koniec przypomina mi się jeszcze jedna całkiem świeża historia związana z dziwnie wytwarzanym alkoholem. Otóż kalifornijska destylarnia Hangar One chwali się, że wytwarza trunek o nazwie Fog Point Martini z… mgły unoszącej się nad San Francisco. Faktycznie, destylarnia współpracuje z FogQuest, organizacją zajmującą się badaniami hydrologicznymi, której celem jest poszukiwanie alternatywnych źródeł wody podczas nękającej Kalifornię suszy, największej od lat. Woda skraplana jest więc z mgły, a że jest to słynna mgła znad Golden Gate Bridge, to tylko nadaje napojowi uroku i… podnosi jego cenę do 43 dol. za kieliszek – w takiej cenie mglisty trunek widnieje w menu Epic Steak, ekskluzywnego lokalu z widokiem na zatokę San Francisco.

Źródło