Szén-dioxidból etilalkohol

Carsten Streb professzor (balra) és Dr. Soressa Abera Chala a laboratóriumban. A szén-dioxidot etilalkohollá alakítják.

Fotó: Julius Wetzel

Kutatók felfedeztek egy módszert, amivel a szén-dioxidot etilalkohollá alakítják. Ezzel a laboratóriumi mértéken működő a módszerrel a légkörből befogott szenet potenciálisan ipari folyamatokban lehet használni, bár a szénbefogás még nehéz feladat. Korábban már a Sydney-i Egyetem is kidolgozott egy olyan módszert, amivel a szén-dioxidot értékes termékekké alakítják.

Carsten Screb, a Johannes Gutenberg Egyetem kémikusa, az ACS Catalysis magazinban publikált felfedezés társszerzője azt mondja, hogy eltávolítják az üvegházgáz szén-dioxidot a környezetből, és visszavezetik egy fenntartható szénciklusba. A tudósok sokféle technikán dolgoznak, hogy a szén-dioxidot más anyagokkal reakcióba vigyék és hasznos vegyszerekké alakítsák. Hogy ezt elérjék, megfelelő katalizátorokra van szükség, amik nagy szelektivitással képesek erre a konverzióra, azért, hogy a kívánt terméket nagy hozamban megszerezzék, ami ebben az esetben az etilalkohol. 

Carsten Streb professzor (balra) és Dr. Soressa Abera Chala a laboratóriumban. A szén-dioxidot etilalkohollá alakítják.
Fotó: Julius Wetzel / Cosmo Magazine

 

A kutatók a szén-dioxid 80%-át etilalkohollá tudták alakítani

 

Az etilalkohol más vegyszerek alapanyagaként használható, vagy üzemanyagként. Üzemanyagként használva szén-dioxidot bocsát ki, vissza a légkörbe, így ez a folyamat körkörös és nem szén-negatív.

A réz ígéretes katalizátornak bizonyul, a szén-dioxiddal való reakcióhoz, és sokkal olcsóbb és bőségesebb, mint sok más alkalmazott katalizátor, például a palládium, vagy a platina, de általában kevésbé hatékony és szelektív. A kutatók kidolgoztak egy elektródát, amit a kobalt és a réz nagyon finoman hangolt kombinációjából készült porral borítottak be elektronmikroszkóp alkalmazásával, biztosítandó, hogy a felület megfelelően formálódjon. A legelső feladat a szén-dioxid reakcióba vitele.

Kísérleti berendezés, ami a szén-dioxidot etilalkohollá alakítja.
Fotó: Julius Wetzel / Cosmos Magazine

 

A molekula atomjai közti kötések nagyon erősek, de a kobalt felbontja. Ez szén-monoxidot hoz létre, amit aztán a réz etilalkohollá alakít. A kutatók egy szén-dioxiddal átitatott környezetben tesztelték az anyagukat. A szén-dioxid légköri koncentrációja, körülbelül 420 ppm, sokkal alacsonyabb. 

 

Ebben a környezetben a szén-dioxid 80%-át etilalkohollá tudták alakítani.

 

A kobalt-réz elektróda, ami a szén-dioxidot etilalkohollá alakítja.
Fotó: Julius Wetzel / Cosmos Magazine

Korábban már a Sydney-i Egyetem is kidolgozott egy olyan módszert, amivel a szén-dioxidot  értékes termékekké alakítják. Mivel a világ folyamatosan szenet pumpál a légkörbe, egyre fontosabb, hogy ne csak beszüntessük a kibocsátásokat, hanem kidolgozzunk olyan módszereket is, amivel kivonjuk a szén-dioxidot a légkörből. De a szénbefogási és széntárolási technológiák nem hoznak sok pénzt, ezért a vállalatok nem fektetnek bele. Egy kutatócsapat kidolgozott egy elektrokémiai rendszert, ami a szén-dioxidot értékes szénalapú termékekké alakítja, például etilénné és etilalkohollá, amik számos anyagban használhatók, például a műanyagnál és a lycranál. Az elilalkohol és az etilén számos ipar által használt szerves kémiai vegyületek. Az etilént például orvosi eszközgyártásban, fémgyártásban és műanyaggyártásban használják; ez a világon a legtöbbet gyártott szerves vegyület.

(Forrás: Cosmos Magazine: https://cosmosmagazine.com/)