Hiina teadlased on loonud uue raua nanoosakeste baasil põhineva katalüsaatori, mis on võimeline "igaveseks" muundama tavalise süsinikdioksiidi ja vesiniku bensiiniga sarnaseks süsivesinike seguks, väitis ajakirjas Nature Communications avaldatud artikkel.
„Viimase 200 aasta jooksul on kivisüsi, nafta ja gaas olnud meie tsivilisatsiooni peamised mootorid, selle majandusliku ja sotsiaalse arengu alus. Kütuse põlemine on viinud atmosfääri tohutu hulga CO2, mis põhjustab tänapäeval negatiivseid kliimamuutusi. CO2 teisendamine kütusteks ja kemikaalideks ei aita meil mitte ainult soojenemise vastu võidelda, vaid lahendab ka ressursside ammendumise probleemi, “ütles Jian Sun Hiinas Dalianis asuva Keemilise Füüsika Instituudist ja tema kolleegidest.
Viimastel aastatel on teadlased aktiivselt püüdnud leida viisi atmosfääri süsinikdioksiidi muundamiseks biokütuseks ja muuks kasulikuks aineks. Näiteks mullu juulis kavandasid Chicago füüsikud Chicago päikeseelemendi, mis kasutab süsinikdioksiidi lagundamiseks ja süsinikmonooksiidi ja vesiniku tootmiseks valgusenergiat ning oktoobris lõid kolleegid Oak Ridge'i riiklikus laboris katalüsaatori, mis muundab süsinikdioksiidi tavaliseks alkoholiks.
Põhimõtteliselt saab mõlemat juba energia salvestamiseks kasutada, kuid neil katalüsaatoritel on kaks peamist puudust. Need ebaõnnestuvad kiiresti ja vajavad puhastamist pärast mitmekümne töötunni möödumist ning vabastavad ka palju kõrvalsaadusi.
Sun ja tema meeskond lahendasid mõlemad neist probleemidest - nende katalüsaator muundab praktiliselt kogu süsihappegaasi süsivesinikeks, mis moodustavad bensiini ja muude kõrge oktaanarvuga kütuste aluse, töötades samal ajal "normaalsetes" tööstustingimustes vähemalt 1000 tundi (poolteist kuud).
See koosneb kahest komponendist - raudoksiidi ja naatriumi ühendi nanoosakestest, samuti niinimetatud tseoliitidest. Tseoliidid on alumiiniumsilikaadi õõnsad nanoosakesed, mida kasutatakse tänapäeval laialdaselt vee puhastamiseks ja mitmesuguste katalüsaatorite "pakkimiseks", mille molekulide sisenemine tseoliitidesse muudab nende omadusi märgatavalt ja paneb neid sageli käituma palju aktiivsemalt kui vabas vormis.
Nagu teadlased märgivad, mängib iga komponent sel juhul erinevat rolli - raua nanoosakesed "lõhuvad" süsinikdioksiidi molekulid ja sunnivad seda vesinikuaatomitega kombineeruma ning tseoliidid ja nende täidised aitavad selliste "pooltoodete" ühendamisel pikkadeks süsivesinike ahelateks.
Nende komponentide kombinatsioon võimaldab Hiina keemikute sõnul saavutada sellise katalüsaatori tegeliku "igaviku". Selle tõhusus, nagu teadlased märkisid, vähenes esimese 300 töötunni jooksul vaid 6% ja siis ei muutunud, mis näitab, et see on stabiilne ja püsib sellisel kujul palju kauem kui 1000 tundi. Lisaks muundatakse 96% süsinikdioksiidist bensiini analoogiks ja ainult 4% süsinikdioksiidist muundatakse metaaniks.
Reklaamvideo:
Veelgi enam, süsivesinike kimp saab paindlikult muutuda, suurendades või vähendades vesiniku ja CO2 sisaldust segus ja muutes raua nanoosakeste pakkimiseks kasutatava tseoliidi tüüpi. Kasutades päikesepaneele energiaallikana selle gaasisegu soojendamiseks ja katalüsaatori kaudu pumpamiseks, on võimalik päikeseenergiat tõhusalt ja üsna odavalt salvestada kõigile ühise kütuse kujul, kahjustamata seejuures keskkonda, kinnitavad Sun ja tema kolleegid.
