Китайские ученые создали новый катализатор на базе наночастиц железа, способный «вечно» превращать обычный углекислый газ и водород в смесь углеводородов, похожих на бензин, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
В издании сообщается, что аппарат работает на основе наночастиц железа. В Институте химической физики, расположенном в китайском Даляне, отметили, что изобретение поможет сократить количество выбросов СО2 в окружающую среду и увеличить энергетическую базу.
Отмечается, что учёные всего мира активно работают над тем, чтобы превратить СО2 в атмосфере в полезные для человеческой жизнедеятельности продукты.
«За последние 200 лет, уголь, нефть и газ были главными двигателями нашей цивилизации, основой ее экономического и социального развития. Сжигание топлива привело к выбросу гигантского количества СО2 в атмосферу, что сегодня вызывает негативные изменения климата. Превращение СО2 в топливо и химикаты не только поможет нам бороться с потеплением, но и решит проблему исчерпания полезных ископаемых», — заявляют Цзянь Сунь (Jian Sun) из Института химической физики в Даляне (Китай) и его коллеги.
Созданный учеными из Китайской Народной Республики катализатор представляет собой девайс, в основе которого наночастицы из соединений железа и натрия, а также цеолиты. Последние — это полые наночастицы, изготавливаемые из силиката алюминия.
Особые свойства именно такой комбинации наночастиц позволяют сделать катализатор крайне долговечным и высокоэффективным — заключают его разработчики.
Так в Чикаго в прошлом году у учёных получилось создать солнечную панель, расщепляющую СО2 на угарный газ и водород. В том же году их коллеги из Оак-Ридж придумали способ превращения углекислого газа в спирт.
Китайский катализатор превосходит предыдущие изобретения по показателю длительности эксплуатации. Ранее Пронедра писали, что канадские учёные создали синтетическое топливо из СО2 при помощи вентиляторов.
Цзянь Сунь и его команда решили обе эти проблемы – их катализатор преобразует фактически всю углекислоту в углеводороды, составляющие основу бензина и других высокооктановых видов топлива, и при этом работает как минимум 1000 часов (полтора месяца) в «обычных» промышленных условиях.
Он состоит из двух компонентов – наночастиц из соединения оксида железа и натрия, а также так называемых цеолитов. Цеолиты представляют собой полые наночастицы из силиката алюминия, которые сегодня широко применяются для очистки воды и для «упаковки» различных катализаторов, попадание молекул которых внутрь цеолитов заметно меняет их свойства и часто заставляет их вести себя гораздо активнее, чем в свободном виде.
Как отмечают ученые, каждый компонент в данном случае играет разную роль – наночастицы железа «разрывают» молекулы углекислоты и заставляют ее соединяться с атомами водорода, а цеолиты и их начинка – способствуют объединению подобных «полуфабрикатов» в длинные цепочки углеводородов.
Комбинация этих компонентов, по словам китайских химиков, позволяет добиться фактической «вечности» такого катализатора. Его эффективность, как отмечают ученые, снизилась всего на 6% в первые 300 часов работы и потом не менялась, что говорит о том, что он стабилен и будет оставаться в таком виде гораздо дольше, чем 1000 часов. Кроме того, 96% углекислоты преобразуется в аналог бензина, и лишь 4% СО2 превращается в метан.