Hoogleraar chemie Craig Teague en zijn studenten hebben ontdekt dat de bijproducten van frisdranken de opwarming van de aarde kunnen helpen verminderen.

Een team van onderzoekers van Cornell College werkte samen met andere experts van het Oak Ridge National Laboratory in Tennessee aan het idee dat in 2016 begon, en hun eindconclusies werden gepubliceerd in het tijdschriftartikel "Microporous and hollow carbon spheres afgeleid van frisdranken:Promising CO ₂ scheidingsmaterialen" in april 2019. Hun nieuwe onderzoek toont aan dat de bijproducten van sommige frisdranken daadwerkelijk koolstofdioxide verwijderen, een gas waarvan bekend is dat het de planeet opwarmt, uit gasstromen.

"Bij dit onderzoek we proberen van één afvalstof iets van waarde te maken, "Zei Teague. "We keken naar afvalfrisdranken en vroegen ons af of we misschien een manier konden vinden om dat afval nuttig te maken door een eenvoudig proces in het laboratorium uit te voeren en de koolstof eruit te halen? dat koolstof, door de manier waarop we het hebben gesynthetiseerd, heeft kleine poriën, die in staat zijn om koolstofdioxide op te vangen."

Volgens het onderzoek van het team, frisdrankproductie genereert grote afvalstromen, zowel in de vorm van verlopen dranken als afval uit het productieproces. De groep selecteerde willekeurig vier verschillende frisdranken:Coca-Cola, Duw Oranje, Dieet Bergdauw, en Dieet Pepsi. In het labortorium, ze reduceerden de frisdranken tot koolstofpoeder met behulp van een eenvoudige, hydrothermisch syntheseproces. Het resterende koolstofpoeder heeft microporiën of kleine ruimtes die de koolstofdioxide opvangen.

Ze vonden hun beste resultaten met Push Orange en Mountain Dew, beide drankjes met citroenzuur. Teague zegt dat hun bevindingen onderscheidend zijn omdat de meeste materialen het gebruik van agressieve chemicaliën vereisen om het microporeuze materiaal te creëren dat de koolstofdioxide kan opvangen. De frisdranken deden dat zelf door het eenvoudige syntheseproces. Ze waren ook verrast toen ze een holle holte aantroffen in sommige van hun koolstofbollen.

Caitlin Stieber '18, Zoë Mann '17, en Ben Williamson '15 hielpen met het onderzoek. Alle drie worden vermeld als auteurs op het laatste tijdschriftartikel. Stieber zegt dat ze het leuk vond om iets simpels te nemen, als frisdrank uit een automaat, en er iets van maken dat kan helpen bij de opwarming van de aarde.

"We ontdekten dat de frisdrankpoeders meer gas konden opnemen dan bijna elk materiaal dat ze ooit hadden gemeten [in het laboratorium van de onderzoeksgroep], Stieber zei. "Een van de metingen onderzocht hoeveel koolstofdioxide zou binden aan het materiaal en met het instrument dat we gebruikten, het poeder was de op één na hoogste meting die ze ooit hadden geregistreerd. Dat was een groot probleem, want het was zo gemakkelijk te maken."

Terwijl industrieën momenteel manieren hebben om koolstofdioxide te scheiden van emissies, Teague zegt dat ze niet erg energiezuinig zijn en bijtend kunnen zijn. Hij zegt dat terwijl we op weg zijn naar hernieuwbare energiebronnen, de wereld is nog steeds afhankelijk van fossiele brandstoffen en zal dat in de nabije toekomst waarschijnlijk ook doen. Daarom, het is belangrijk om andere mogelijkheden te onderzoeken om CO . te verwijderen ₂ van afvalstromen die in de atmosfeer terechtkomen.

"Op dit punt, onderzoekers over de hele wereld volgen verschillende experimentele benaderingen omdat we niet weten welke uiteindelijk de beste zal zijn of welke het beste is voor bepaalde toepassingen, ' zei Teague.

De scheikundeprofessor aan het Cornell College werkte graag met zijn studenten om nieuwe antwoorden te vinden op deze al lang bestaande vraag over het verminderen van de uitstoot van kooldioxide.

"Dit soort kansen zijn erg belangrijk voor studenten omdat we de antwoorden niet weten op de vragen waaraan we werken, " zei Teague. "Ik heb ideeën over hoe ik denk dat het zal gaan, maar het is aan ons om het uit te zoeken. Dat is heel belangrijk, want zo werkt wetenschap als studenten de graduate school en toekomstige onderzoeksopties gaan verkennen."

Teague zegt dat deze frisdrankmethode voor het scheiden van kooldioxide nog lang niet klaar is voor industrieel gebruik, maar dit nieuwe onderzoek brengt chemici een stap dichter bij het vinden van een kostenefficiënt afvalproduct dat echt een verschil kan maken voor de toekomst.