מדענים הפכו בטעות פחמן דו חמצני לאתנול

חוקרים ממחלקת האנרגיה של ארה"ב בארה"ב (ORNL) גילו בטעות תהליך שיכול להפוך דו תחמוצת הפחמן (CO2) ישירות לאתנול. אמנם התהליך המדויק שבו נעשה שימוש לא צפוי להיות מאומץ באופן נרחב, אך המחקר עשוי לסייע רק במאמצים לגמול את העולם מדלקים מאובנים.

התהליך הנוכחי משתמש בתערובת של זרזים שונים - פחמן, נחושת וחנקן - עם ננוטכנולוגיה המבטיחה שהם מייצרים את החומר הרצוי. אדם Rondinone של ORNL אומר המדענים היו "מנסה ללמוד את הצעד הראשון של התגובה המוצעת", כאשר, להפתעתם, הזרז עשה הכל בכוחות עצמו.

זו היתה הפתעה נעימה, כי זה אומר המדענים היו למעשה להפוך את הזיהום. "היו לנו פחמן דו-חמצני, מוצר פסולת של בעירה, ואנחנו דוחפים את תגובת הבעירה לאחור עם סלקטיביות גבוהה מאוד לדלק שימושי", אמר רונדינון.

"אתנול היה הפתעה - זה מאוד קשה ללכת ישר פחמן דו חמצני לאתנול עם זרז אחד."

אבל זה בדיוק מה שקרה.

התגלית מגיעה כאשר העולם מתרפס למצוא חלופות לדלקים מאובנים שאין להם בעיות רציניות משלהם. כוח סולארי הוא החזית-רץ במירוץ הזה, בזכות המאמצים של חברות כמו טסלה, אבל אתנול הוא גם פופולרי.

הסיבה לכך היא כי אתנול מייצר פליטות נמוכות יותר מאשר בנזין, על פי משרד האנרגיה של ארה"ב, גם אם השניים מעורבים. באמצעות CO2 כדי ליצור ישירות אתנול, עם כמויות קטנות של אנרגיה וחומרים בעלות נמוכה, הוא המקבילה הסביבה של הפיכת עופרת לזהב. הטריק הוא להבין איך לעשות את זה בכל קנה מידה.

החוקרים סיכמו, במאמר שפורסם ב בחירת כימיה בספטמבר, כי עם הגדרה כזו, "פוטנציאל יתר (אשר עשוי להיות מוריד עם אלקטרוליט הנכון, ועל ידי הפרדת מימן הייצור זרז אחר) כנראה מונע הכדאיות הכלכלית עבור זרז זה." במילים פשוטות: תהליך זה אינו "לא יעיל מספיק כדי לרצות עסקים.

אבל יש עדיין תקווה, כפי שחוקרים אמרו ביום רביעי שעבר: "התהליך יכול לשמש לאחסון עודפי חשמל הנוצרים ממקורות כוח משתנים, כגון רוח ושמש", כדי לייצר אתנול במידת האפשר. ההשפעה המשולבת של מעבר לאנרגיות מתחדשות, ושימוש בפלט שלה כדי ליצור דלק טוב יותר מאשר דלק כמו אתנול, יכול להיות משמעותי, בהנחה זו המערכת מאומצת באופן נרחב על ידי הצרכנים ועסקים.

יתר על כן, החוקרים מתכננים "לחדד את הגישה שלהם כדי לשפר את קצב הייצור הכולל, ולחקור את המאפיינים של זרז והתנהגות" בעתיד.

רונדינונה מספר הפוך כי זה יהיה כרוך צוות עובדים לקראת "הבנה טובה יותר של המנגנון", ועל "התנהגות של זרז בתנאים שונים."

"לדוגמה, במאמר זה דיווחנו על הזרז רק אלקטרוליט אחד," הוא אומר. "אנחנו כבר יודעים כי אלקטרוליטים אחרים לעשות הבדל גדול בפעילות עבור תגובות אחרות, ויהיה לומד כיצד לשנות את ההתנהגות של זרז זה בתנאים שונים."

המטרה נשארת זהה: כדי לעזור לבוא עם טכנולוגיות חדשות, אשר הן יעילות מבחינה כלכלית, ולכן המעבדה יכולה לעזור לפתור את בעיות האנרגיה בעולם.

בעוד הטכנולוגיה היא עדיין בשלב המחקר, מקווה של הקבוצה היא להוכיח כי שיטה זו של ייצור אתנול עובד יהיה לעורר עסקים להתחיל לשקול את זה כמקור אנרגיה קיימא.

"אני מוטיבציה ללמוד פתרונות מבוססי ננו-אנרגיה לבעיות אנרגיה, שבמקרה זה מסייעת לפתח דרכים בעלות נמוכה לטיפול בשינויי אקלים", אומר רונדינונה הפוך.

"אם אנחנו יכולים לעשות את זה קל וזול להסתגל, אז אנשים יהיה סביר יותר לעשות זאת."