science >> Wetenschap >  >> Chemie

Brandstof uit diamanten?

Krediet:Anke Krueger - Patty Varasano

Europese onderzoekers onderzoeken nieuwe benaderingen om de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer te verlagen, met het oog op het exploiteren ervan. Indien succesvol, hun experimentele technologie zal bijdragen tot de bestrijding van klimaatverandering en tot een duurzamere aanvoer van grondstoffen voor bepaalde industriële takken.

Ze streven ernaar om met behulp van zonlicht bruikbare chemicaliën te produceren uit het in water of in andere groene oplosmiddelen behandelde kooldioxide. De resulterende stoffen kunnen worden gebruikt voor brandstof, of om andere industriële verbindingen zoals methanol te verkrijgen, mierenzuur of methaan om de afhankelijkheid van aardolie of aardgas te verminderen.

"Dat zou helpen om minder fossiele bronnen te gebruiken en koolstofdioxide te recyclen, de cirkel sluiten, " zegt Anke Krueger van het Instituut voor Organische Chemie van de Julius-Maximilians Universiteit in Würzburg, Duitsland. Sleutel tot het proces zijn synthetische diamanten. Wanneer de elektronen in synthetische diamanten worden geëxciteerd tijdens een chemische reactie, hoge energieniveaus transformeren CO 2 tot fijnchemicaliën.

Deze oplossing kan worden gezien als een door mensen gemaakt alternatief voor de fotosynthese van planten, die koolstofdioxide opnieuw in de biochemische cyclus introduceert. Alleen het fotokatalytische systeem is anders.

De ingrediënten die nodig zijn in het laboratoriumexperiment zijn een oplosmiddel, synthetische diamant, het actieve materiaal, en kooldioxide. Licht wordt gebruikt om elektronen in de diamant te exciteren, een reactie met kooldioxide veroorzaken. Geen van de verbindingen die bij deze reactie betrokken zijn, is schadelijk voor het milieu, Krüger zegt, "We gebruiken voor dit proces geen gevaarlijke materialen, we gebruiken water of ionische vloeistoffen voor het oplosmiddel. En diamantmateriaal zelf is niet giftig. Kooldioxide is een wijdverbreide vervuilende stof, dus dat uit de lucht verwijderen is gunstig, in plaats van problematisch.

"Als deze technologie op grote schaal wordt toegepast, Ook de effecten van broeikasgassen kunnen worden verminderd. Momenteel, we zijn op laboratoriumschaal, dus het kooldioxideverbruik is erg laag, maar het doel is om zoveel mogelijk koolstofdioxide te gebruiken om iets nuttigs te produceren als het, " legt Krueger uit. Ze benadrukte dat het wetenschappelijke team zich voorlopig niet richt op andere giftige gassen in de atmosfeer.

Tegen het einde van het project, medio 2019, een demonstrator lab-apparaat zal klaar zijn om C1-bouwstenen te produceren, dat zijn basisstoffen uit CO 2 , om aan te tonen dat het hele proces naar behoren verloopt en om het verzamelen van de stabiliteitsgegevens mogelijk te maken. Later, grote ondernemingen betrokken kunnen zijn, en een technologisch meer geavanceerde demonstrator zou op industriële schaal kunnen worden gebruikt.

De resultaten van de DIACAT-onderzoekers zijn vertaald in kunstwerken door de interdisciplinaire kunstenaar Pinar Yoldas, in het kader van het European Future and Emerging Art and Technologies (FEAT)-project.