„Szkodliwy” gaz niewyczerpanym źródłem energii? Dwutlenek węgla zamienić metanol
Naukowcy opracowali sposób, by efektywnie produkować alkohol metylowy, wykorzystując do tego surowiec dostępny w każdym zakątku globu – dwutlenek węgla pozyskiwany z atmosfery. Niemal darmowe paliwo pozyskiwane, w pewnym uproszczeniu, wprost z powietrza? Technologia, jakkolwiek jeszcze długa droga przed nią, wydaje się obiecywać wręcz rewolucyjny efekt.
Metanol, prócz wykorzystania w przemyśle, stanowi także jedno z bardziej obiecujących paliw. Jak wiadomo z podstaw chemii, spala się on bardzo „czysto” – produktami ubocznymi tegoż spalania jest dwutlenek węgla i woda. Nie stanowi natomiast źródła sadzy, pyłów i innych niedogodności towarzyszących spalaniu płynnych czy (zwłaszcza) stałych paliw.
Pomysł, aby wykorzystać dwutlenek węgla pochodzący z najbardziej dostępnego ze źródeł, czyli atmosfery, zasadniczo nie jest nowy. Sensowność idei rozbija się jednak o kwestię ekonomiczności – czyli by spalanie metanolu jako paliwa, pozyskanego z tlenku węgla (IV), oferowało odpowiednio dodatni bilans energetyczny w porównaniu do kosztów wyprodukowania tegoż metanolu.
Aby temu podołać, naukowcy z Kolegium Inżynierii Uniwersytetu Stanowego Oregonu (OSU) opracowali dwuskładnikowy katalizator, który zastosowany w skraplaniu dwutlenku węgla do postaci alkoholu metylowego oferuje 1,5-krotny wzrost wydajności procesu. Tym samym – czyniąc potencjalnie opłacalnym jego szersze zastosowanie.
Katalizator, działający w warunkach oddziaływania energii elektrycznej, opiera się na wykorzystaniu dwóch różnych płaszczyzn zachodzenia procesów katalitycznych umieszczonych w swoim sąsiedztwie, a oddzielonych o około 2 nanometry, połączonych przez nanorurki węglowe. Ta forma oddziaływania zwiększa szybkość procesu i oferuje wyższą wydajność faradayowską, na poziomie 50%.
Oznacza to, że mniejszy jest wolumen energii elektrycznej wymaganej do uruchomienia i podtrzymywania procesu. Poprzednia odmiana technologii pozyskiwania metanolu w oparciu o dwutlenek węgla, działająca w oparciu o pojedynczy stopień zachodzenia procesu, cechowała się wydajnością faradayowską poniżej 30%.
Projekt badawczy Uniwersytetu Stanowego Oregonu prowadzono we współpracy z Centrum Naturalnego Pozyskiwania Węgla Uniwersytetu Yale (Yale Center for Natural Carbon Capture), całość „wspierała” zaś Narodowa Fundacja Nauki. Wyniki prac nad projektem opublikowano w czasopiśmie Nature Nanotechnology. Szerszy opis badań dostępny jest (niestety za paywallem) na stronie czasopisma.
