Inovasi nanoteknologi: kini dimungkinkan untuk memproduksi alkohol dari udara

Para karyawan Institut Fisika Amerika telah menemukan "jarum nano" grafena dan tembaga terbaru yang mengubah karbon dioksida menjadi partikel etil alkohol menggunakan potensi energi arus listrik. Data tersebut dijelaskan dalam jurnal Chemistry Select.

"Penemuan kami ditemukan, bisa dikatakan, secara tidak sengaja. Di awal perjalanan kami, kami menetapkan tugas yang sama, tetapi berencana untuk menghabiskan lebih banyak upaya dan waktu untuk implementasinya. Ternyata transformasi terjadi secara independen, tanpa partisipasi aktif kami" - ini adalah pernyataan yang dibuat oleh salah satu peserta percobaan, seorang karyawan laboratorium nasional di Oak Ridge (Tennessee).

Perlu dicatat bahwa selama dekade terakhir, para ilmuwan telah berulang kali mencoba mengubah komponen atmosfer menjadi bahan bakar dan zat lainnya. Misalnya, tahun ini, di pertengahan musim panas, fisikawan Chicago menemukan nanobaterai surya khusus yang menggunakan aliran energi cahaya untuk penguraian molekul karbon dioksida. Hal ini memungkinkan untuk menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida untuk produksi akhir metana, etil alkohol, dan jenis biofuel lainnya.

Para ahli telah lama meneliti proses ini, mencoba mengidentifikasi metode paling optimal untuk menguraikan karbon dioksida, dengan serangkaian produk transformasi tambahan yang minimum (seringkali tidak berguna atau bahkan sejujurnya tidak diperlukan).

Para ahli nanoteknologi memilih tembaga sebagai zat utama yang memfasilitasi proses tersebut, karena sifat-sifatnya sangat sesuai dengan reaksi reduksi karbon dioksida.

Masalahnya adalah tembaga, sebagai hasil transformasi, berkontribusi pada pembentukan tidak hanya satu komponen, tetapi beberapa komponen, yang menjadi hambatan serius bagi penerapan penemuan ini dalam industri.

Namun, masalah tersebut dipecahkan dengan menggunakan material revolusioner lain yang superkuat dan superintensif energi – graphene.

Setelah memberikan bentuk unik pada lembaran graphene, para teknolog menerapkan sebagian nanopartikel tembaga padanya. Hal ini memungkinkan untuk memastikan bahwa molekul karbon dioksida terurai hanya di area tertentu, yaitu di ujung "jarum nano".

Selama percobaan, para peneliti berhasil mengendalikan proses dan memicu konversi 60% karbon dioksida menjadi etanol.

Sejauh ini, banyak detail dari nanoreaksi ini yang masih belum terpecahkan. Namun, teknologi ini sudah hampir digunakan untuk produksi alkohol industri. Selain itu, produksi baru ini akan lebih menguntungkan: dengan biaya katalis yang relatif rendah, dimungkinkan untuk memperoleh hampir semua jumlah produk akhir - etil alkohol.

Menurut asumsi para praktisi, hasil penelitian ini juga dapat digunakan untuk mengakumulasi energi tambahan, yang dapat dipusatkan pada baterai surya atau perangkat penyimpanan lainnya. Energi yang diperoleh kemudian dapat digunakan sebagai bahan bakar biologis untuk berbagai kebutuhan rumah tangga dan industri.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]