Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег РИА Наука НГ 2021
Наука

Китайские химики научились превращать воздух в бензин

© Fotolia / phonlamaiphotoБензин. Архивное фото
Бензин. Архивное фото
Читать ria.ru в

МОСКВА, 2 мая – РИА Новости. 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.

"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.

В последние годы ученые активно пытаются найти способ превращения атмосферного СО2 в биотопливо и другие полезные вещества. К примеру, в июле прошлого года физики из Чикаго сконструировали солнечную батарею, которая использует энергию света для расщепления СО2 и производства угарного газа и водорода, а в октябре их коллеги из Национальной лаборатории в Оак-Ридж создали катализатор, преобразующий углекислоту в обычный спирт.

Ученые изучают структуру катализатора, превращающего СО2 в спирт
Ученые создали наноматериал, вырабатывающий спирт из воздухаФизики из США создали особые "наноиглы" из графена и меди, которые используют энергию электрического тока для превращения углекислого газа, СО2, в молекулы этанола, обычного спирта.

В принципе, и то и другое уже можно использовать для запасания энергии, однако у этих катализаторов есть два больших недостатка. Они быстро выходят из строя и требуют очистки через несколько десятков часов работы, а также выделяют много побочных продуктов.

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.

Прототип расщепителя воды с рекордно высоким КПДСхема устройства
Ученые: искусственный фотосинтез скоро заменит нефть и газНовый рекорд эффективности искусственного фотосинтеза – 14% - вплотную приближает человечество к замене топлива на основе нефти и газа на водород, вырабатываемый при помощи фоторасщепителей воды.

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.

Солнечная батарея и установка искусственного фотосинтеза
Физики создали солнечные батареи, преобразующие СО2 в топливоАмериканские физики создали революционные солнечные батареи, дешево и эффективно преобразующие атмосферный углекислый газ в углеводородное топливо, используя энергию света и воду.

Более того, "букет" углеводородов можно гибко менять, повышая или понижая доли водорода и СО2 в смеси и варьируя тип цеолита, который используется в качестве "упаковки" для наночастиц железа. Используя солнечные батареи в качестве источника энергии для нагрева этой смеси газов и ее прокачки через катализатор, можно эффективно и достаточно дешево запасать солнечную энергию в виде привычного для всех топлива, не причиняя при этом вреда окружающей среде, заключают Сунь и его коллеги.

 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала