Abgesondert in den Verbrennungsprozess in den Produktionsstätten und in den Motoren der Autos das Kohlendioxid (Kohlenstoffdioxid, CO2), dessen Verwandlung in Stein kann, wie Wissenschaftler glauben, Erwärmung zu verhindern, stapeln sich weiterhin in der Atmosphäre und, wie es angenommen wird, wird die Ursache des Klimawandels. Aber die Bäume und andere Pflanzen langsam zu absorbieren in der Atmosphäre enthaltene Kohlendioxid und wandelt ihn in Energie enthalten Zucker. Ob die Kohlensäure wieder als Brennstoff verwendet werden?
Näher das Thema der Verwendung von Kohlendioxid zum Wohle der menschlichen Zivilisation betrachtet wurde in einer veröffentlichten Ressource sciencedaily.com Artikel «A new leaf: Scientists turn carbon dioxide back into fuel».
Neue Forschung durchgeführt wurde, Argonne National Laboratory (Argonne National Laboratory) des US-amerikanischen Energieministeriums (U. S. Department of Energy) und Илинойсским Universität in Chicago (University of Illinois at Chicago). Wissenschaftler hatten einen Weg gefunden wurde, der Umwandlung von Kohlendioxid in eine nützliche Energiequelle unter dem Einfluss von Sonnenlicht, die ähnlich dem, was geschieht, in den Pflanzen den Prozess.
Das größte Hindernis ist, dass die Kohlensäure relativ schlecht chemischen Reaktionen, ist es schwierig, umwandeln in etwas anderes, sagt der Autor der Studie, der Chemiker Argonne National Laboratory Larry Картисс (Larry Curtiss).
Um Kohlendioxid umwandeln in Kraftstoff, die verwendet werden kann, Larry Картиссу und seine Kollegen war es notwendig, eine Katalysator — und eine bestimmte Verbindung, die Kohlendioxid in höherem Maße fähig, die Chemische Reaktionen eingehen.
In den Prozess der Umwandlung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Pflanzen Zucker verwenden organischer Katalysator, genannte Enzym (Enzym). Die von den Forschern verwendet wurde, um metallische Verbindung — селенид Wolfram(IV) (tungsten diselenide) in Form von Flocken наноразмера (nanosized flakes), wodurch eine optimale Fläche vergrößert und erweitert die Fähigkeit zum Eintritt in die chemischen Reaktionen.
Wenn die Pflanzen wandeln Kohlendioxid in Zucker, so die Forscher vom Argonne National Laboratory gearbeitet haben, über die Umwandlung von Kohlendioxid in Kohlenmonoxid. Kohlenmonoxid Treibhauseffekt gilt auch für Gase, aber er ist einfacher als Kohlendioxid, chemischen Reaktionen, und die Gelehrten schon über Möglichkeiten der Umwandlung von Kohlenmonoxid im Brennstoff, die verwendet werden kann, Z. B. Methanol.
Der zweite der Autoren der Studie, der Physiker vom Argonne National Laboratory Peter Gef (Peter Zapol), stellt fest, dass die Produktion von Kraftstoff aus Kohlenmonoxid effektiver, dass der Wunsch, produzieren Sie direkt aus Kohlendioxid.
Obwohl die Reaktion, die verwendet wird, für die Umwandlung von Kohlendioxid in Kohlenmonoxid unterscheidet sich von derjenigen, die in der Natur vorkommen, Bedarf es für die Einbeziehung einiger der Grundlagen der Photosynthese. Larry Картисс erklärt, worin bestehen die Unterschiede:
In [process] Photosynthese der Bäume ist notwendig, die Energie aus Licht, Wasser und Kohlendioxid um Brennstoff selbst erstellen; in [der] unseres Experiments die gleichen Zutaten, aber das Produkt ist anders.
In photosynthesis, trees need energy from light, water and carbon dioxide in order to make their fuel; in our experiment, the ingredients are the same, but the product is different.
Der Start der Reaktion ausreichend ähnlich normaler Vorgang. Einem Team von Forschern gelungen, etwas ähnliches wie «künstliche Blatt», aufgeweckter, alle drei Schritte der Reaktion. Der erste Schritt besteht in der Aufnahme von Photonen, Paket Licht, die konvertiert werden Paare von negativ geladenen Elektronen und корреспондируются mit positiv geladenen «Löchern», die voneinander getrennt sind.
Im zweiten Schritt «Löcher» reagieren mit Wassermolekülen, wodurch Photonen und Moleküle Sauerstoff. Und, schließlich, Protonen, Elektronen und Kohlendioxid, indem Sie miteinander reagieren, produzieren Kohlenmonoxid und Wasser.
Peter Füllenden Noten:
Wir verbrennen so viele verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen wie Kohle, öl und Benzin, — dass die Feststellung wirtschaftlichen Möglichkeiten, um Chemische Brennstoffe in größerem Maße geeignet für die Wiederverwendung mit Hilfe von Sonnenlicht kann einen großen Unterschied machen.
We burn so many different kinds of hydrocarbons — like coal, oil or gasoline — finding that an economical way to make chemical fuels more reusable with the help of sunlight might have a big impact.
Indem das Ziel, die Forscher zeigten auch, dass das obige Reaktion erfolgt mit einem minimalen Verlust von Energie, was macht den Prozess sehr effektiv. Peter Füllenden erklärt diese wichtige Gedanken:
Je weniger effektiv die Reaktion, desto höher ist der Energieverbrauch für die Wiederverwendung von Kohlendioxid, so dass die Effizienz der Reaktion ist entscheidend.
The less efficient a reaction is, the higher the energy cost to recycle carbon dioxide, so having an efficient reaction is crucial.
Larry Картисс auch fest, dass селенид Wolfram ist ein Katalysator für einen sehr langen Gebrauch, das ist genug für mehr als 100 Stunden, was ist ein Katalysator für sehr hohe Eigenschaft.
Die Ergebnisse der Studie «Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid» von der Zeitschrift Science veröffentlicht wurden. Ein großer Teil der experimentellen arbeiten wurde in Илинойсском University in Chicago, während die computergestützte Arbeit wurde im Argonne National Laboratory.
Forschung in Richtung Anwendung von Kohlendioxid als Brennstoff haben eine gewisse Geschichte. Zuvor Wissenschaftlern gelungen, Kerosin aus Wasser und Kohlendioxid. Darüber hinaus Wissenschaftlern im Zuge der einstufige Prozess empfangen wurde flüssiger Kraftstoff aus CO2 und Wasser.
Die Natur ist nicht nur voller viele erstaunliche Geheimnisse — zum Beispiel, in den Bäumen gespeicherte Wasser, wahrscheinlich, möglicherweise gewitter verursachen. Sie ist auch in der Lage, sagen die Wissenschaftler Lösungen für die wichtigsten Aufgaben für die Menschheit und Ihnen helfen, einschließlich und auf der Suche nach neuen Brennstoffen.
Kann, abgesondert von der menschlichen Zivilisation Kohlendioxid in die Atmosphäre im Laufe der Zeit werden neue Energiequelle?
Obseine «künstliche Blatt» Kohlendioxid in Kraftstoff?
Oleg Довбня