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Novidades da nanotecnologia: tornou-se possível produzir álcool do ar
Última revisão: 23.04.2024
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Funcionários do Instituto Americano de Física inventaram os últimos "nanoigles" de grafeno e cobre que convertem o dióxido de carbono em partículas de álcool etílico, utilizando o potencial energético da corrente elétrica. Esses dados são descritos no periódico Química Selecionar.
"Nossa descoberta foi descoberta, pode-se dizer, por acidente. No início da nossa jornada, estabelecemos uma tarefa semelhante, mas planejamos gastar muito mais tempo e energia nela. Descobriu-se que a transformação ocorre de forma praticamente independente, sem nossa participação ativa "- esta é a declaração feita por um dos participantes na experiência, um membro do laboratório nacional em Oak Ridge, no Tennessee.
Note-se que, durante a última década, os cientistas tentaram transformar os constituintes atmosféricos em combustível e outras substâncias. Por exemplo, este ano, no meio do verão, os físicos de Chicago inventaram um nanobatério solar específico usando um fluxo de energia luminosa para a decomposição molecular do dióxido de carbono. Isso possibilitou a produção de hidrogênio e monóxido de carbono para a produção final de metano, álcool etílico e outros tipos de biocombustíveis.
Os especialistas por um longo tempo trabalharam nesses processos, tentando identificar os métodos mais ideais de decomposição de dióxido de carbono, com um conjunto mínimo de produtos auxiliares de transformação (muitas vezes inútil ou mesmo francamente supérfluo).
A substância principal que contribuiu para o processo, os nanotecnologistas escolheram o cobre, que, em suas propriedades, se encaixa ao máximo na reação de redução de dióxido de carbono.
A captura foi que o cobre como resultado da transformação contribuiu para a formação de não um componente, mas vários, o que se tornou um sério obstáculo para a aplicação desta descoberta na indústria.
Ainda assim, o problema foi resolvido, adicionalmente, usando outro material revolucionário super-forte e ultra-consumidor de energia - grafeno.
Ao dar a folha de grafeno uma forma original, os tecnólogos aplicaram-lhe parcialmente nanopartículas de cobre. Isso possibilitou o fato de que as moléculas de dióxido de carbono foram decompostas apenas em certas áreas, nomeadamente nas pontas da "nano-agulha".
No decorrer da experiência, os pesquisadores conseguiram controlar o processo e provocaram a conversão de 60% de dióxido de carbono em etanol.
Até agora, muitos detalhes dessa nanoreaction permanecem sem solução. No entanto, a tecnologia já está próxima de ser usada para a produção industrial de álcool. Além disso, a nova produção será mais rentável: a um custo relativamente baixo de substâncias catalisadoras, é possível obter praticamente qualquer quantidade do produto final - álcool etílico.
De acordo com os pressupostos de especialistas em prática, os resultados deste estudo podem ser usados para acumular energia adicional que poderia ser concentrada em baterias solares ou outros tanques de armazenamento. A energia resultante pode então ser usada como combustível biológico para várias necessidades domésticas e de produção.
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