قد تساعد مادة جديدة قائمة على النحاس الكيميائيين في إعادة تدوير غاز دفيئة غير مرغوب فيه إلى وقود صديق للبيئة.
كغاز من غازات الاحتباس الحراري ، فإن ثاني أكسيد الكربون - أو CO - يساعد في تدفئة الغلاف الجوي. لكن الكثير من هذا الغاز تسبب مؤخرًا في حمى الغلاف الجوي. ألن يكون رائعًا أن يتحول التلوث المشترك بدلاً من ذلك إلى منتج مفيد؟ يعتقد فريق من الباحثين أنه قد وجد طريقة للقيام بذلك. إنهم يحولون ثاني أكسيد الكربون إلى إيثانول. إنها المادة الكيميائية المعززة للأوكتان والتي تضاف إلى معظم مخزونات البنزين في الولايات المتحدة.
الشرح:أول أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى
تقلل إضافة الإيثانول من الطاقة في جالون من البنزين. لكنها تقدم مقايضة جيدة:إنها تساعد الآن على حرق البنزين بشكل أكثر نظافة. لذا فإن صنع الإيثانول من أول أكسيد الكربون سيكون أفضل للبيئة
للقيام بذلك ، يحتاج الباحثون أولاً إلى تجزئة ثاني أكسيد الكربون إلى لبنات بنائه. اتضح أن هذه مهمة صعبة. في مثل هذه الظروف ، يلجأ الكيميائيون غالبًا إلى عامل حفاز [CAT-uh-list]. هذه المواد تسرع التفاعل الكيميائي.
هنا ، طورت المجموعة محفزًا جديدًا تمامًا ، كما يشير دي جيا ليو. كيميائيًا في مختبر أرجون الوطني ، في ليمونت ، إلينوي ، ترأس الفريق الذي طور هذا المحفز. مع ذلك ، فإن الجهد المطلوب لبدء تفاعل ثاني أكسيد الكربون إلى الإيثانول الجديد أقل بكثير مما هو مطلوب لبدء تفاعلات مماثلة ، كما يقول ليو. وعلى الرغم من أن التفاعلات الكيميائية غالبًا ما تؤدي إلى العديد من المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها ، فإن هذا المنتج الجديد لا يفعل ذلك. أكثر من 90 في المئة من المنتج النهائي هو الإيثانول ، كما يقول.
وصف ليو وفريقه عملهم يوم 27 يوليو في طاقة الطبيعة .
دور النحاس
المحفز الجديد يستخدم طبقة من الكربون لدعم ذرات النحاس. هذه الذرات النحاسية منتشرة وكأنها تباعد اجتماعي. عندما تمر الكهرباء عبر المحفز ، تتحد مجموعات من ذرات النحاس البعيدة ، وتشكل مجموعات من 3 أو 4 ذرات. من خلال إطلاق أشعة سينية قوية عليهم ، يقول ليو إن فريقه يمكنه "مراقبة التفاعل الكيميائي فور حدوثه".
الشرح:ما هو المحفز؟
تعمل هذه المجموعات على تنشيط المحفز ، مما يساعد ثاني أكسيد الكربون على التفاعل مع الماء. ينقسم ثاني أكسيد الكربون الآن إلى ذرات كربون وأكسجين. وينقسم الماء - أو H O - إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين. كل هذه الذرات المحررة تعيد ترتيب نفسها الآن لتشكيل الإيثانول (CHO).
بول كينيس مهندس كيميائي بجامعة إلينوي في أوربانا شامبين. يقول إن الورقة الجديدة تصف "محفزًا مبتكرًا ومثيرًا للاهتمام للغاية."
تصف آنا كلينكوفا أيضًا المحفز الجديد بأنه "رائع جدًا". لا يزال هذا الكيميائي بجامعة واترلو في كندا متشككًا بعض الشيء. وتقول إن هناك حاجة إلى إلقاء نظرة فاحصة على رد الفعل. "يمكن أن يكون أكثر تعقيدًا مما هو معروض."
يواصل الباحثون تجربة العملية الجديدة. كما يأملون في صنع مواد مفيدة أخرى من ثاني أكسيد الكربون. هذا هو السبب في أن الدراسة الجديدة ليست خطوة أخيرة ، كما يقول ليو. "الحقيقة هي أن هذه مجرد بداية هذه الرحلة البحثية الطويلة."
