Скоро може да произвеждаме горива от въглероден двуокис

Снимка: ЕРА/БГНЕС

Нов катализиращ материал, разработен от химици в Масачузетския технологичен институт (MIT), открива пътя към производството на течни горива от най-сериозния компонент на парниковите емисии – въглеродния двуокис, съобщи MIT News.

Още по темата:

Откритието дава шанс да използваме наличната инфраструктура за съхранение и дистрибуция на горива, без да се отделят допълнително вредни емисии в атмосферата.

Катализаторът помага за превръщането на въглеродния двуокис (CO2) във въглероден окис (CO), обяснява професорът по химия Йогеш Сурендранат. Това първата важна стъпка за трансформиране на CO2 в други химикали, включително и горива. Вече има утвърдени методи за превръщането на въглеродния окис и водорода в различни течни горива и други продукти.

Основният проблем, който учените трябва да разрешат, е селективното трансформиране на въглеродния двуокис.

Докато базовата молекула може да приеме формата на почти всяко въглеродно съединение, сложната част е да се създаде последователна система, която да дава от CO2 един и същ краен продукт, който да може да бъде обработван до постигане на желания материал.

Новата система показва, че подобен тип селективно превръщане е възможно. А ако водородът и водородният окис могат да се произведат чрез енергия от слънчеви и вятърни електроцентрали, целият процес може да бъде стане въглеродно неутрален.

Регулирано преобразуване

Учените са постигнали точно това, от което се нуждаят – катализатор, който може да бъде настроен по определен начин във формата на сребърен електролиден материал. В зависимост от точната формула на материала, той може да бъде разработен така, че да изпълнява различни задачи.

Изследователите са открили, че чрез настройка на размера на порите в материала, те могат да накарат системата да произвежда желаното количество въглероден оксид в крайния продукт.

Структура на пчелна пита

Порестият материал може да бъде създаден чрез поставяне на малки гранули от полистирол върху електроден субстрат. След това върху повърхността се поставя сребро, а гранулите се разграждат и оставят малки пори с предварително определен размер.

Заради начина, по който гранулите се организират, този метод създава структура от шестоъгълни клетки, подобна на тази на пчелната пита.

Оказва се, че в зависимост от дебелината на катализатора, той може да предизвиква и вторичен ефект. С увеличаването на дебелината, производството на въглероден окис от въглероден двуокис се покачва до три пъти, като същевременно се потиска алтернативна реакция – производството на водороден газ (H2) до десет пъти.

Чрез този комбиниран ефект въглеродният окис може лесно да бъде настроен, така че да варира между 5% и 85% от крайния продукт на реакцията. Резултатите от проучването дават основни познания, които могат да се използват за разработката на други катализатори за производство на гориво от CO2.

Това откритие е едва първа стъпка към превръщането на въглероден двуокис в използваемо гориво, а първата демонстрация е направена в малък лабораторен мащаб. Предстои много работа, за практическото уползотворяване на технологията.

Възможността за моделиране на въглеродно неутрални съединения дава сериозен шанс за замяна на настоящите системи за изкопаеми горива, като в същото време продължи експлоатацията на наличната инфраструктура от бензиностанции, транспортни средства на горива и резервоари за съхранението им.