Wissenschaft

Team entdeckt, dass Kohlendioxid zur Herstellung von Ethanol verwendet werden kann

Team entdeckt, dass Kohlendioxid zur Herstellung von Ethanol verwendet werden kann


Forscher in den Oak Ridge National Labs in Tennessee haben versehentlich einen kostengünstigen Weg gefunden, Kohlendioxid in etwas Nützliches umzuwandeln.

Sie entwickelten einen Katalysator bei Raumtemperatur, um CO2 in Ethanol umzuwandeln.

"Wir haben zufällig entdeckt, dass dieses Material funktioniert", sagte der Hauptautor Adam Rondinone. "Wir haben versucht, den ersten Schritt einer vorgeschlagenen Reaktion zu untersuchen, als wir feststellten, dass der Katalysator die gesamte Reaktion alleine durchführt."

[Mit freundlicher Genehmigung von Oak Ridge National Laboratory]

Der zufällige Katalysator besteht aus Kohlenstoff, Kupfer und Stickstoff. Dies alles sitzt auf einem Siliziumhalbleiter. Nach dem Bau des Systems ließen die Forscher es in ein Wasserbad fallen und begannen, CO2 durch das Bad zu sprudeln. Sie schalteten dann die Stromversorgung für die Elektrolyse ein. Sie bekamen eine Ethanolausbeute von 63 Prozent, als alles vorbei war.

Der Katalysator verwendete auch eine Graphen-Nanostruktur. Graphen, dünne Schichten von Fullerenen gebundener Kohlenstoffatome, spielte eine Schlüsselrolle für den unerwarteten Erfolg. Wie Extreme Tech feststellte, war die katalysierende Oberfläche eine stark zerknitterte Graphenschicht, aus der "Carbon-Nano-Haken in alle Richtungen herausragen". Diese Spikes ließen viel Platz für die katalytische Oberfläche, um ihre Arbeit zu erledigen.

[Mit freundlicher Genehmigung von ORNL]

Die nanotexturierte Natur von Graphen macht es zu einer besseren Option als teure oder seltene Metalle wie Platin.

Rondinone sagte:

"Indem wir gängige Materialien verwenden, diese aber mit Nanotechnologie anordnen, haben wir herausgefunden, wie wir die Nebenreaktionen begrenzen und am Ende das erreichen können, was wir wollen."

Das Forscherteam stellt fest, dass diese Energie weder unendlich noch sauber ist. Die Reaktion benötigt immer noch Elektrizität für die Elektrolyse und eine Art Management des während der Reaktion freigesetzten Wasserstoffs. Dies könnte jedoch der Reduzierung des atmosphärischen CO2 und der Verringerung des Ackerlandes für die Ethanolproduktion einen Schritt näher kommen.

[Mit freundlicher Genehmigung von ORNL]

Das ORNL-Team hat mit seinen Erkenntnissen nicht aufgehört. Sie planen, die Gesamtproduktionsrate zu verbessern und das Verhalten des Katalysators weiter zu untersuchen.

Sie können sehen, wie Rondinone die vollständige Entdeckung im folgenden Video bespricht.


Schau das Video: Alkoholische Gärung. Herstellung von Alkohol Ethanol im Labor. TEIL 2