Na zdraví! Vědci přišli na to, jak jedovaté emise změnit na alkohol
Při výzkumné práci zaměřené na úsporu paliva se vědcům z oddělení energetiky v Národní laboratoři v Oak Ridge v Tennessee v USA podařilo čistě náhodou objevit inovativní chemický proces, který by v budoucnu mohl změnit automobilový průmysl. Údajně se tak navíc stalo nedopatřením v rámci jistého chemického procesu.
Při něm chemici dozorovali elektrochemický proces, v rámci nějž využili sloučeninu mědi, uhlíku a dusíku vytvořené nanotechnologií coby katalyzátor (urychlovač chemické reakce). V roli spouštěče reakce se stalo přivedené elektrické napětí. Díky nanotechnologii probíhaly už v rámci katalyzátoru určité procesy. Ve výsledku došlo k přeměně oxidu uhličitého za přítomnosti vody v kombinaci s dalšími skleníkovými plyny na 63procentní etylalkohol.
„Vlastně jsme vzali oxid uhličitý, tedy odpadní produkt spalovacího zážehového motoru s trojčinným katalyzátorem a lambda regulací a při něm jsme se snažili, aby procesy spalování šly v obráceném sledu s cílem vysoké účinnosti a malým využitím paliva,“ říká k celé věci Adam Rondinone, jeden ze tří chemiků, kteří popsaný chemický proces vlastně náhodou objevili.
„Že z toho vznikne etanol, jsme nečekali a bylo to pro nás dost překvapující. Je totiž docela obtížné dostat z oxidu uhličitého přímo alkohol pouze s jedním katalyzátorem,“ dodává Rondinone.
Inovace, v rámci níž bylo možné neobvyklou chemickou reakci provést, tkví v použití nanotechnologie. Skládá se z měděných částeček extrémně malých rozměrů, rozptýlených v tělese tvaru hrotu vyrobeného z uhlíku. Vznikla tak nanotextura, která svými vlastnostmi připomíná platinu. Je ovšem o hodně levnější. Pokud by se používala coby součást katalyzátorů aut, výrazně by tím klesly náklady na jejich výrobu a následné pořízení.
Technologie tak používá vlastně docela konvenční materiály, ovšem uspořádaných s pomocí nanotechnologii. Při chemické reakci bylo dále použito světlo o vlnové délce 50 nanometrů (1 nanometr je miliardtina metru), které soustředilo elektrochemickou reakci na samotný hrot uhlíkové destičky. Tím, že reakce probíhala ve vodě a za normální pokojové teploty, nejsou potřeba žádná speciální opatření, pokud by byla technologie použita v sériové výrobě. I z tohoto důvodu objevitelé věří v brzké uplatnění v sériové výrobě. Navíc elektrická energie může být vytvářena také větrem či solární energii s využitím solárních panelů.
Co to je ta nanotechnologie?
Za nanotechnologii se obecně označuje technický obor, pracující s extrémně malými částicemi. Řádově o velikosti nanometrů, tedy miliardtiny metru. Vyjádřeno trochu srozumitelněji, nanometr je přibližně tisícina tloušťky lidského vlasu. V rámci nanotechnologii se studují jevy, které se v zásadě vymykají běžnému chápání reálného světa. Vše se děje v řádech molekul a atomů. Jde o takzvanou kvantovou mechaniku, kterou popisuje kvantová fyzika. Právě v oblasti kvantové mechaniky se do budoucna otevírají nové možnosti ve využití ve strojírenství, technologii, chemii a jiných technicko-přírodních oborech.