Паливо з вуглекислого газу

Коли вчені або політики говорять про боротьбу зі зміною клімату, в першу чергу йде мова про головного винуватця «парникового ефекту» – вуглекислий газ.

Спалювання викопного палива на електростанціях і в двигунах автомобілів звільняє вуглекислоту, яка накопичується в атмосфері і стає причиною глобального потепління. Вищі рослини, водорості, багато найпростіших і ціанобактерії здатні поглинати вуглекислий газ з атмосфери, перетворюючи його в цукор і крохмаль.

В ході дослідження, проведеного Аргонською національною лабораторією (Argonne National Laboratory), найстарішим національним дослідницьким центром Міністерства енергетики США, і Іллінойсськом університетом в Чикаго (University of Illinois at Chicago), був створений прототип пристрою, який може аналогічним чином перетворювати вуглекислий газ в паливо з допомогою енергії сонячних променів.

Одна з головних проблем секвестрації вуглекислого газу полягає в тому, що він відносно хімічно інертний. «Досить складно перетворити вуглекислий газ в щось інше», – зазначає хімік Ларрі Кертісс (Larry Curtiss), автор дослідження.

Щоб зробити з вуглекислого газу те, що може стати паливом, Кертисс і його колеги приступили до пошуку каталізатора – з’єднання, яке може збільшити хімічну активність двоокису вуглецю. Для перетворення вуглекислого газу з атмосфери в цукор рослини використовують органічні каталізатори – ферменти; дослідники використовували діселенід вольфраму в формі нанорозмірних лусочок, що максимізує площу поверхні і збільшує його хімічну активність.

Рослини використовують свої каталізатори для виробництва цукру, дослідники з Аргонської національної лабораторії поки добилися лише перетворення діоксиду вуглецю в монооксид вуглецю. Окис вуглецю (чадний газ) – отрута, він теж є парниковим газом, але вже набагато більш реакційноздатним, ніж двоокис вуглецю. Є способи перетворення окису вуглецю в сполуки, які можуть використовуватися як паливо, наприклад, в метанол.

Хоча розроблена американськими дослідниками реакція для перетворення вуглекислого газу в окис вуглецю відрізняється від того, що зустрічається в природі, вона вимагає тих же основних умов, що і фотосинтез. «Дерева потребують енергії світла, води і вуглекислого газу, щоб виробляти своє паливо; в нашому експерименті інгредієнти ті ж, але продукт інший», – каже Кертисс.

Дослідницькій групі вдалося створити «штучний лист», в якому може відбуватися весь шлях реакції від CO2 до CO.

Пітер Запол (Peter Zapol), ще один автор роботи, зазначає:

«Ми спалюємо дуже багато різних видів вуглеводнів – вугілля, нафту або бензин – розробка економічного способу зробити хімічне паливо «багаторазовим» за допомогою сонячного світла може дуже вплинути на ситуацію».

Дослідження показало, що продемонстрована реакція відбувається з мінімальними втратами енергії. Каталізатор, діселенід вольфраму, теж виявився порівняно довговічним, він працює більш ніж 100 годин – високий результат для подібного роду каталізаторів.




Категорії: Екологія,Новини альтернативної енергетики

Отправить ответ

Залиште перший коментар!

avatar
wpDiscuz