Nanoteknologisk innovation: Det er nu muligt at producere alkohol fra luft

Medarbejdere fra American Institute of Physics har opfundet de nyeste grafen- og kobber-"nano-nåle", der omdanner kuldioxid til ethylalkoholpartikler ved hjælp af den elektriske strøms energipotentiale. Sådanne data er beskrevet i tidsskriftet Chemistry Select.

"Vores opdagelse blev, kan man sige, opdaget ved et tilfælde. Helt i begyndelsen af vores rejse satte vi os en lignende opgave, men planlagde at bruge meget mere tid og kræfter på dens implementering. Det viste sig, at transformationen sker stort set uafhængigt, uden vores aktive deltagelse" - dette er udsagnet fra en af eksperimentdeltagerne, en medarbejder ved det nationale laboratorium i Oak Ridge (Tennessee).

Det er værd at bemærke, at forskere i løbet af det seneste årti gentagne gange har forsøgt at omdanne atmosfæriske komponenter til brændstof og andre stoffer. For eksempel opfandt fysikere fra Chicago i år, midt på sommeren, et specifikt solcelle-nanobatteri, der bruger en strøm af lysenergi til molekylær nedbrydning af kuldioxid. Dette gjorde det muligt at producere brint og kulilte til den endelige produktion af metan, ethylalkohol og andre typer biobrændstof.

Eksperter har arbejdet med disse processer i lang tid og forsøgt at identificere de mest optimale metoder til nedbrydning af kuldioxid med et minimum af hjælpetransformationsprodukter (ofte ubrugelige eller endda ærligt talt unødvendige).

Nanoteknologer valgte kobber som det vigtigste stof, der letter processen, da dets egenskaber passer perfekt ind i reaktionen med reduktion af kuldioxid.

Problemet var, at kobber, som følge af transformationen, bidrog til dannelsen af ikke én komponent, men flere, hvilket blev en alvorlig hindring for anvendelsen af denne opdagelse i industrien.

Og alligevel blev problemet løst ved yderligere at bruge et andet superstærkt og superenergikrævende, revolutionerende materiale – grafen.

Efter at have givet grafenarket en unik form, påførte teknologerne delvist kobbernanopartikler på det. Dette gjorde det muligt at sikre, at kuldioxidmolekylerne kun blev nedbrudt i bestemte områder, nemlig ved spidserne af "nanolene".

Under eksperimentet var forskerne i stand til at få kontrol over processen og fremprovokere omdannelsen af 60% kuldioxid til ethanol.

Indtil videre er mange detaljer om denne nanoreaktion stadig uafklarede. Teknologien er dog allerede tæt på at blive brugt til industriel alkoholproduktion. Desuden vil den nye produktion være mere rentabel: med en relativt lav pris på katalysatorstoffer er det muligt at opnå næsten enhver mængde af slutproduktet - ethylalkohol.

Ifølge praktiserende specialisters antagelser kan resultaterne af denne undersøgelse også bruges til at akkumulere yderligere energi, som kan koncentreres i solcellebatterier eller andre lagringsenheder. Den opnåede energi kan derefter bruges som biologisk brændstofmateriale til forskellige husholdnings- og industrielle behov.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]