Ethylalkohol direkt aus Kohlendioxid
Wissenschaftler am Oak Ridge National Laboratory des US-Energieministeriums haben ein technisches Verfahren zur Umwandlung von Kohlendioxid in Ethylalkohol oder Ethanol mithilfe von Kohlenstoff- und Kupfer-Nanopartikeln entwickelt. Die Forscher nutzten einen Katalysator aus Kohlenstoff, Stickstoff und Kupfer, an den elektrische Spannung angelegt wurde, um chemische Reaktionen auszulösen und den Verbrennungsprozess umzukehren. Das Auftreten von Alkohol im Prozess war unerwartet, da es unwahrscheinlich war, dass mit einem einzigen Katalysator sofort von Kohlendioxid auf Ethanol umgestellt werden könnte.
Mithilfe eines auf Nanotechnologie basierenden Katalysators wird eine Lösung von Kohlendioxid in Wasser mit einer Ausbeute von 63 % in Ethanol umgewandelt. Typischerweise erzeugt diese Art der elektrochemischen Reaktion eine Mischung verschiedener Produkte in kleinen Mengen. Da die Katalyse sehr klein ist und es praktisch keine Nebenreaktionen gibt, ist Ethanol absolut rein. Es kann zur Stromversorgung von Generatoren verwendet werden. Und der größte Vorteil dieser Methode besteht darin, dass der gesamte Prozess bei Raumtemperatur abläuft.
Die Innovation des Katalysators basiert auf seiner nanoskaligen Struktur, bestehend aus Kupfer-Nanopartikeln, die in eine raue Kohlenstoffoberfläche voller stacheliger Strukturen eingebettet sind. Die vorläufige Analyse der Wissenschaftler legt nahe, dass die raue Oberflächenstruktur des Katalysators genügend Nebenreaktionen ermöglicht, um die Umwandlung von Kohlendioxid in Ethanol zu erleichtern. Durch diese Methode könnte der Einsatz teurer und seltener Metalle wie Platin entfallen, die die Wirksamkeit vieler Katalysatoren einschränken. Wissenschaftler planen weitere Forschungen in diesem Bereich, um die Produktion zu verbessern und zu optimieren und die Eigenschaften und das Verhalten des Katalysators zu verstehen.
