Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Nanotehnoloģiju inovācija: tagad ir iespējams ražot spirtu no gaisa
Pēdējā pārskatīšana: 02.07.2025
Amerikas Fizikas institūta darbinieki ir izgudrojuši jaunākās grafēna un vara "nanodatas", kas, izmantojot elektriskās strāvas enerģijas potenciālu, pārvērš oglekļa dioksīdu etilspirta daļiņās. Šādi dati ir aprakstīti periodiskajā izdevumā "Chemistry Select".
"Mūsu atklājums tika atklāts, varētu teikt, nejauši. Pašā ceļojuma sākumā mēs sev izvirzījām līdzīgu uzdevumu, bet plānojām tā īstenošanai veltīt daudz vairāk pūļu un laika. Izrādījās, ka transformācija notiek praktiski neatkarīgi, bez mūsu aktīvas līdzdalības" - šādu apgalvojumu sniedza viens no eksperimenta dalībniekiem, nacionālās laboratorijas darbinieks Oukridžā (Tenesī štatā).
Vērts atzīmēt, ka pēdējās desmitgades laikā zinātnieki ir vairākkārt mēģinājuši pārveidot atmosfēras komponentus degvielā un citās vielās. Piemēram, šogad, vasaras vidū, Čikāgas fiziķi izgudroja īpašu saules nanobateriju, kas izmanto gaismas enerģijas plūsmu oglekļa dioksīda molekulārai sadalīšanai. Tas ļāva ražot ūdeņradi un oglekļa monoksīdu metāna, etilspirta un citu veidu biodegvielas ražošanai.
Eksperti jau ilgu laiku strādā pie šiem procesiem, cenšoties noteikt optimālākās oglekļa dioksīda sadalīšanās metodes ar minimālu papildu pārveidošanas produktu komplektu (bieži vien bezjēdzīgi vai pat atklāti sakot nevajadzīgi).
Nanotehnologi par galveno vielu, kas atvieglo procesu, izvēlējās varu, jo tā īpašības lieliski iederas oglekļa dioksīda reducēšanas reakcijā.
Problēma bija tā, ka varš pārveidošanas rezultātā veicināja nevis viena, bet vairāku komponentu veidošanos, kas kļuva par nopietnu šķērsli šī atklājuma pielietošanai rūpniecībā.
Un tomēr problēma tika atrisināta, papildus izmantojot vēl vienu īpaši spēcīgu un īpaši enerģiju patērējošu revolucionāru materiālu – grafēnu.
Piešķirot grafēna loksnei unikālu formu, tehnologi daļēji uzklāja uz tās vara nanodaļiņas. Tas ļāva nodrošināt, ka oglekļa dioksīda molekulas sadalās tikai noteiktās vietās, proti, "nanodadu" galos.
Eksperimenta laikā pētniekiem izdevās iegūt kontroli pār procesu un izraisīt 60% oglekļa dioksīda pārvēršanu etanolā.
Līdz šim daudzas šīs nanoreakcijas detaļas joprojām nav atrisinātas. Tomēr tehnoloģija jau ir tuvu tam, lai to izmantotu rūpnieciskā spirta ražošanā. Turklāt jaunā ražošana būs ienesīgāka: ar salīdzinoši zemām katalizatoru izmaksām ir iespējams iegūt gandrīz jebkuru gala produkta - etilspirta - daudzumu.
Saskaņā ar praktizējošu speciālistu pieņēmumiem, šī pētījuma rezultātus var izmantot arī papildu enerģijas uzkrāšanai, ko varētu koncentrēt saules baterijās vai citās uzkrāšanas ierīcēs. Iegūto enerģiju pēc tam var izmantot kā bioloģisko kurināmo dažādām mājsaimniecības un rūpniecības vajadzībām.
[