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Novità della nanotecnologia: è diventato possibile produrre alcol dall'aria
Ultima recensione: 23.04.2024
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I dipendenti dell'American Institute of Physics hanno inventato l'ultimo grafene e il rame "nanoigles" che convertono il biossido di carbonio in particelle di alcol etilico, sfruttando il potenziale energetico della corrente elettrica. Tali dati sono descritti nella selezione periodica di chimica.
"La nostra scoperta è stata scoperta, si potrebbe dire, per caso. All'inizio del nostro viaggio, ci siamo posti un compito simile, ma abbiamo programmato di dedicare molto più tempo ed energie a questo. Si è scoperto che la trasformazione avviene praticamente da soli, senza la nostra partecipazione attiva "- che tale dichiarazione è stata fatta da uno dei partecipanti all'esperimento, un impiegato del laboratorio nazionale di Oak Ridge (Tennessee).
Va notato che negli ultimi dieci anni, gli scienziati hanno fatto tentativi di trasformare i componenti atmosferici in carburante e altre sostanze. Ad esempio, quest'anno, in piena estate, i fisici di Chicago hanno inventato una specifica nanobatteria solare utilizzando un flusso di energia luminosa per la decomposizione molecolare dell'anidride carbonica. Ciò ha permesso di produrre idrogeno e monossido di carbonio per la produzione finale di metano, alcool etilico e altri tipi di biocarburanti.
Gli specialisti per molto tempo hanno lavorato su questi processi, cercando di identificare i metodi più ottimali di decomposizione del biossido di carbonio, con una serie minima di prodotti di trasformazione ausiliari (spesso inutili o addirittura francamente superflui).
La sostanza principale che contribuisce al processo, i nanotecnologi hanno scelto il rame, che, nelle sue proprietà, si adatta nel miglior modo possibile alla reazione di riduzione dell'anidride carbonica.
Il problema è che il rame come risultato della trasformazione ha contribuito alla formazione di non un componente, ma diversi, che sono diventati un serio ostacolo all'applicazione di questa scoperta nel settore.
Tuttavia, il problema è stato risolto utilizzando anche un altro materiale rivoluzionario super-potente e che consuma molta energia: il grafene.
Dando al foglio grafene una forma originale, i tecnologi hanno parzialmente applicato nanoparticelle di rame ad esso. Ciò ha permesso di ottenere il fatto che le molecole di anidride carbonica erano decomposte solo in certe aree, cioè sulle punte del "nano-ago".
Nel corso dell'esperimento, i ricercatori sono stati in grado di ottenere il controllo del processo e hanno provocato la conversione del 60% di biossido di carbonio in etanolo.
Finora, molti dettagli di questa nanoreazione rimangono irrisolti. Tuttavia, la tecnologia è già vicina ad essere utilizzata per la produzione industriale di alcol. Inoltre, la nuova produzione sarà più efficiente in termini di costi: a un costo relativamente basso di sostanze catalitiche, è possibile ottenere praticamente qualsiasi quantità del prodotto finale - l'alcol etilico.
Secondo le ipotesi degli specialisti in pratica, i risultati di questo studio possono essere utilizzati per accumulare ulteriore energia che potrebbe essere concentrata in batterie solari o altri serbatoi di stoccaggio. L'energia risultante può quindi essere utilizzata come combustibile biologico per varie esigenze domestiche e produttive.
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