Výskumníci majú v rukách spôsob, ako premeniť oxid uhličitý na niečo, čo by vás ani nenapadlo. Takto by sme ho mohli dokonca využiť!
Oxid uhličitý je nebezpečným skleníkovým plynom, ktorý prispieva k otepľovaniu našej planéty. Výskumníci ukazujú, ako by sme sa ho mohli zbaviť.
Výskumníci z Brookhaven National Laboratory v spolupráci s Columbia University našli spôsob, ako premeniť oxid uhličitý na uhlíkové nanovlákna.
Oxid uhličitý, alebo CO2, je silným skleníkovým plynom a najväčším problémom prebiehajúceho globálneho otepľovania. Nájsť spôsob, ako efektívne tento plyn zachytiť a využiť, by nám mohlo poskytnúť možnosť vyhnúť sa najhorším scenárom meniacich sa klimatických podmienok planéty. Nanovlákna sú materiály s celou škálou jedinečných vlastností a vďaka nim môžu nájsť uplatnenie v rôznych sférach.
Nová metóda vedcov na výrobu nanovlákien použiví niekoľko elektrochemických a termochemických reakcií. Tie prebiehajú pri relatívne nízkej teplote a prirodzenom tlaku. Ako vo svojej práci píšu, možnosť úspešne uzamknúť uhlík do užitočnej pevnej podoby by nám mohlo pomôcť drasticky znížiť emisie CO2, alebo dokonca znížiť množstvo CO2 v atmosfére.
“Nanovlákna môžeme primiešať do cementu, aby sme ho spevnili. Tým dosiahneme to, že uhlík ostane uväznený v betóne najmenej 50 rokov, potenciálne dlhšie. Dovtedy by svet mal prejsť na udržateľné a obnoviteľné zdroje energie, ktoré nevylučujú oxid uhličitý,” tvrdí Jingguang Chen, vedúci nového výskumu.
Okrem uhlíkových nanovlákien dokážu výskumníci výrobou získať aj vodíkový plyn, ktorý sa považuje za sľubné alternatívne palivo bez emisií. Už v minulosti sa uvažovalo o rôznych spôsoboch, ako by sme mohli vylúčený oxid uhličitý zachytiť a transformovať ho na niečo užitočné, alebo ho niekde uskladniť. Tieto metódy ale nie sú efektívne. Niektoré procesy vyrábajú napríklad palivá, ktoré by CO2 vylúčili späť do atmosféry, čiže sú zbytočné.
Spôsob ako sa vysporiadať s emisiami oxidu uhličitého
Nová práca vytvorila materiál, ktorý je užitočný a nevracia emisie späť do prostredia. Uhlíkové nanovlákna sú mimoriadne tenké, no zároveň pevné a majú skvelú tepelnú a elektrickú vodivosť. Za bežných okolností ale nie je jednoduché získať z oxidu uhličitého čistý uhlík a následne z neho vytvoriť nanovlákno. Jeden z procesov napríklad potrebuje teploty pohybujúce sa nad tisíc stupňov Celzia.
Neprehliadnite
“Táto metóda nie je realistická pre zachytávanie a transformáciu emisií vo veľkej škále. V rámci našej práce sme však objavili proces, ktorý funguje už pri 400 stupňoch Celzia. To je oveľa praktickejšie,” hovorí Chen.
V štúdii výskumníci rozdelili reakciu do niekoľkých stupňov, pričom použili dva rôzne katalyzátory. V prvom kroku zistili, že oxid uhoľnatý predstavuje lepšiu látku pre výrobu nanovlákien ako oxid uhličitý. Hľadali preto najlepší spôsob, ako z CO2 urobiť CO.
Následne vedci identifikovali teplotne aktivovaný termokatalyzátor zložený zo zliatiny železa a kobaltu. Tento katalyzáor operuje pri teplotách 400 °C, čo je výrazne menej ako teploty potrebné pre priamu konverziu CO2 na nanovlákna.
Výskumníci zistili, že keď nanovlákno rastie, vytláča zo seba katalyzátor. Ten môžu vedci následne recyklovať. Autori štúdie tvrdia, že ak bude táto výroba poháňaná obnoviteľnou energiou, potom by sme skutočne mohli dosiahnuť nulové emisie.
Komentáre