Alkohol etylowy prosto z dwutlenku węgla

Naukowcy z Wydziału Energii z Narodowego Laboratorium Oak Ridge w Stanach Zjednoczonych opracowali proces techniczny, polegający na zamianie - z użyciem nanocząstek węgla i miedzi - dwutlenku węgla na alkohol etylowy, czyli etanol. Badacze używali katalizatora wykonanego z węgla, azotu i miedzi, do którego przyłożono napięcie elektryczne, by uruchomić reakcje chemiczne, odwracające proces spalania. Pojawienie się w procesie alkoholu było niespodzianką, bo było to mało prawdopodobne, aby z dwutlenku węgla przejść od razu do etanolu przy użyciu jednego katalizatora.

Z pomocą katalizatora opartego na nanotechnologii, roztwór dwutlenku węgla rozpuszcza się w wodzie przekształconej w etanol z wydajnością wynoszącą 63%. Zazwyczaj ten rodzaj reakcji elektrochemicznej daje mieszankę różnych produktów, w małych ilościach. Skoro kataliza jest tak mała i praktycznie nie ma żadnych reakcji ubocznych, więc etanol jest całkowicie czysty. Można go wykorzystać do napędzania generatorów. A największą zaletę tej metody stanowi to, że cały proces przebiega w temperaturze pokojowej.

Innowacyjność katalizatora polega na jego nanoskalowej strukturze, składającej się z nanocząsteczek miedzi osadzonych w szorstkiej, pełnej szpiczastych struktur powierzchni węgla. Ze wstępnej analizy naukowców wynika, że ostra tekstura powierzchni katalizatora zapewnia wystarczająco dużo bocznych reakcji, ułatwiających przekształcenie dwutlenku węgla w etanol. Dzięki tej technice można by zrezygnować z używania drogich i rzadkich metali, takich jak platyna, które ograniczają efektywność wielu katalizatorów. Naukowcy planują dalsze badania w tej dziedzinie, aby polepszyć i usprawnić produkcję oraz poznać właściwości i zachowanie katalizatora.