Ученые создали новый тип электродов, которые позволяют получать этанол и другие спирты прямо из воздуха. Возможно, что это изобретение приведет к революции в топливно-энергетической сфере.
Описание технологии, созданной американскими инженерами из Стэндфордского университета, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.
В настоящее время специалисты из разных стран активно ищут альтернативу ископаемому топливу. В частности, разрабатываются двигатели, которые могут работать на смеси бензина и этанола. Однако внедрение новых видов топлива может вызвать рост цен на продовольствие, поскольку в наши дни практически весь этанол вырабатывается из зерновых культур и кукурузы.
Авторы статьи нашли решение этой проблемы – получать спирт теперь можно будет прямо из CO2, содержащегося в воздухе, без использования сельскохозяйственного сырья. Попытки превращать углекислый газ в этанол предпринимались и ранее: сначала CO2 восстанавливается до CO (угарный газ), а затем в ходе электролиза CO реагирует с H2O и образует CH3CH2OH (этанол). Однако эффективность второй стадии этого процесса была крайне низкой.
Усовершенствовав медный катод, который использовался при электролизе угарного газа, инженеры увеличили выход спирта почти в 10 раз. Вместо обычной меди для изготовления катодов они применили медь, полученную из оксида Cu2O. В катоде из такого металла образуется особая сеть из нанокристаллов, усиливающая реакцию. Применение катодов нового образца позволяет добиться 57-процентной эффективности по Фарадею – это значит, что 57% используемого электричества тратится на выработку спирта.
Технология позволяет получать смесь пропанола, этанола и ацетата при пропускании слабого тока через водный раствор углекислого газа. Ученые надеются, что в скором времени изобретение найдет применение в топливной промышленности. Внедрение такой технологии особенно важно для борьбы с изменением климата: если топливо можно будет получать прямо из воздуха, то при его сжигании в атмосферу будет поступать столько же CO2, сколько было затрачено при его выработке. Следовательно, концентрация парниковых газов увеличиваться не будет.
