Da die Kohlendioxidemissionen weiter zunehmen, wird es immer wichtiger, neue Wege zu finden, um die Freisetzung von Kohlendioxid einzudämmen oder Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen. Erst in diesem Sommer kündigten die Forscher an, dass der Kohlenstoffgehalt der Erdatmosphäre endlich einen seit langem gefürchteten Wendepunkt erreicht hat, an dem die Erwärmung auch dann anhält, wenn der Kohlenstoffausstoß verringert wird.
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Aber was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, überschüssiges Kohlendioxid in Kraftstoff umzuwandeln?
Kürzlich testete eine Gruppe von Forschern am Oak Ridge National Laboratory in Tennessee ein neues Stück Nanotechnologie, von dem sie hofften, dass es dabei helfen würde, neue Wege zur Umwandlung von Kohlendioxid in der Atmosphäre zu finden. Das Team schuf nanoskalige Stickstoff- und Kohlenstoffspitzen mit eingebetteten Nanopartikeln aus Kupfer. Bec Crew berichtet für ScienceAlert, dass sie eine leichte elektrische Spannung an ihr System angelegt haben, Kohlendioxid, das in Wasser gelöst und in Ethanol umgewandelt wurde.
"Wir haben zufällig herausgefunden, dass dieses Material funktioniert", sagt der Forscher Adam Rondinone, der die Studie leitete, in einer Erklärung. „Wir haben versucht, den ersten Schritt einer vorgeschlagenen Reaktion zu untersuchen, als wir feststellten, dass der Katalysator die gesamte Reaktion alleine durchführt.“
Anstatt Methanol herzustellen (das durch vulkanische Gase erzeugt wird und den Menschen erblinden lässt, wenn er es trinkt), stellten die Wissenschaftler fest, dass das Nanomaterial eine Reaktion auslöst, die Kohlendioxid in Ethanol umwandelt - eine Art von Alkohol, der in Gin enthalten ist kann möglicherweise als Kraftstoff verwendet werden, berichtet Michael Koziol für Popular Science . Laut den Forschern hat das Durchleiten eines geringen elektrischen Stroms durch die Lösung den Verbrennungsprozess im Wesentlichen umgekehrt.
"Wir nehmen Kohlendioxid, ein Abfallprodukt der Verbrennung, und wir treiben diese Verbrennungsreaktion mit sehr hoher Selektivität für einen nützlichen Brennstoff zurück", sagte Rondinone in einer Erklärung. "Ethanol war eine Überraschung - es ist extrem schwierig, mit einem einzigen Katalysator direkt von Kohlendioxid zu Ethanol zu gelangen."
Ein Katalysator aus in Kohlenstoffnanospikes eingebetteten Kupfernanopartikeln (Kugeln) kann Kohlendioxid in Ethanol umwandeln. (Oak Ridge National Laboratory) Diese Technik hat nicht nur einen faszinierenden chemischen Prozess ausgelöst, sondern es besteht auch die Möglichkeit, dass sie leicht skaliert werden kann. Die Forscher stellten das Nanomaterial mit gemeinsamen Elementen her und die Reaktion fand bei Raumtemperatur statt. All dies könnte es ermöglichen, es auf ein industrielles Niveau zu bringen. Während Rondinone sagt, dass der Prozess zu viel Energie verbrauchen würde, um viel atmosphärischen Kohlenstoff zu eliminieren, könnte er dazu beitragen, alternative Energiequellen wie Windkraftanlagen und Solaranlagen zu ergänzen, indem zusätzliche Energie in Form von Ethanol gespeichert wird, berichtet Crew. Auf diese Weise können diese Kraftwerke eine Ersatzenergiequelle für bewölkte oder windarme Tage haben.
Wie viele andere Mittel zum Umgang mit übermäßigen CO2-Emissionen ist diese Technologie noch weit entfernt, bevor sie beispielsweise in Kraftwerken eingesetzt werden kann. Dennoch besteht das Potenzial, alternative Energiequellen im industriellen Maßstab effektiver zu machen.
