Paliwo zamiast problemu z CO₂

 

Zamianę dwutlenku węgla w cenne paliwo umożliwią katalizatory opracowywane przez dr. Wojciecha Stępniowskiego z Instytutu Inżynierii Materiałowej Wydziału Nowych Technologii i Chemii WAT. Naukowiec, doświadczony w pracy w USA i w Holandii wrócił do Polski, gdzie ma niezależność naukową i aparaturę, która – jego zdaniem – jest porównywalna ze sprzętem najlepszych laboratoriów na świecie.

Naukowiec dokłada swoją „cegiełkę” do rozwiązań problemu z dwutlenkiem węgla, przyczyniającym się do globalnego ocieplenia. Jego pomysł to zredukowanie dwutlenku węgla do innych, cennych substancji. Do takiej redukcji stosowane są metody elektrochemiczne, a w tym – katalizatory, czyli substancje umożliwiające i ułatwiające reakcję chemiczną, choć niebiorące w niej udziału. W wyniku takiej reakcji mogą powstać węglowodory, potrzebne do wykonania polimerów, czyli popularnych plastików. Ale jeszcze ciekawszy jest pomysł otrzymywania z CO2 alkoholu etylowego, którym można napędzać… nawet samochody.

Wtórne używanie jako paliwa do pojazdów spalinowych etanolu otrzymanego z dwutlenku węgla to pomysł wart rozważenia. W Brazylii od dekad większość samochodów jest napędzana etanolem z trzciny cukrowej, a ten uzyskiwany z dwutlenku węgla nie jest od niego gorszy, to ten sam związek chemiczny. Świat idzie do przodu. Spalanie etanolu to zwykła prosta reakcja chemiczna on spala się na tej samej zasadzie jak węglowodory, wchodzące w skład konwencjonalnych paliw – tłumaczy dr Stępniowski.

Aby jednak takie reakcje zaszły i były wydajne, potrzebne są katalizatory o rozbudowanej powierzchni. Dr Stępniowski tworzy imponujące powierzchnie. Są one tak duże, że – stosując żartobliwe porównanie do warszawskich cen powierzchni mieszkalnych – trzeba by trzech pokoleń, żeby spłacić za nie kredyt. A jednocześnie, te kilkaset metrów kwadratowych katalizatora może ważyć zaledwie…1 gram!

Jest to możliwe, ponieważ powierzchnie te zbudowane są z nanodrucików, które w ogromnym powiększeniu wyglądają jak mech leśny albo koralowce. Sumowane jest pole powierzchni każdego takiego pręcika. Aby uzyskać takie nanostruktury trzeba utlenić elektrochemicznie miedź, a następnie ją zmodyfikować. Właśnie tak rozbudowana powierzchnia zapewni wystarczająco dużo miejsca cząsteczkom biorącym udział w reakcji. Mogą one najpierw związać się z powierzchnią katalizatora i ulec reakcji, w wyniku której otrzymuje się już inny związek chemiczny np. etanol, bądź eten.

Etanol czy eten stosowany w polimerach ma dwa atomy węgla. Naukowiec chciałby też uzyskiwać związki chemiczne o trzech atomach węgla w łańcuchu. Byłoby to bardziej opłacalne z punktu widzenia dalszych syntez np. bardziej złożonych polimerów.

 

Źródło: WAT – Karolina Duszczyk

Authors

Related posts

Góra
English