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Novedades de la nanotecnología: se hizo posible producir alcohol desde el aire
Último revisado: 23.04.2024
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Los empleados del Instituto Americano de Física inventaron los últimos "nanogramos" de grafeno y cobre que convierten el dióxido de carbono en partículas de alcohol etílico, utilizando el potencial energético de la corriente eléctrica. Dichos datos se describen en la Selección de Química periódica.
"Nuestro descubrimiento fue descubierto, se podría decir, por accidente. Al comienzo de nuestro viaje, nos propusimos una tarea similar, pero planeamos gastar mucho más tiempo y energía en ella. Resultó que la transformación se lleva a cabo de forma prácticamente independiente, sin nuestra participación activa "- esta es la declaración hecha por uno de los participantes en el experimento, un miembro del laboratorio nacional en Oak Ridge, Tennessee.
Cabe señalar que en la última década, los científicos han intentado transformar los constituyentes atmosféricos en combustible y otras sustancias. Por ejemplo, este año, en pleno verano, los físicos de Chicago inventaron una nanobatería solar específica utilizando un flujo de energía de luz para la descomposición molecular del dióxido de carbono. Esto permitió producir hidrógeno y monóxido de carbono para la producción final de metano, alcohol etílico y otros tipos de biocombustible.
Los especialistas trabajaron durante mucho tiempo en estos procesos, tratando de identificar los métodos más óptimos de descomposición del dióxido de carbono, con un conjunto mínimo de productos de transformación auxiliar (a menudo inútiles o incluso francamente superfluos).
La principal sustancia que contribuye al proceso, los nanotecnólogos han elegido el cobre, que, en sus propiedades, encaja de la mejor manera posible en la reacción de reducción del dióxido de carbono.
La trampa fue que el cobre como resultado de la transformación contribuyó a la formación de no un componente, sino varios, lo que se convirtió en un serio obstáculo para la aplicación de este descubrimiento en la industria.
Aún así, el problema se resolvió utilizando adicionalmente otro material revolucionario súper fuerte y ultrapotente: el grafeno.
Al darle a la hoja grafeno una forma original, los tecnólogos le aplicaron parcialmente nanopartículas de cobre. Esto permitió lograr el hecho de que las moléculas de dióxido de carbono se descompusieron solo en ciertas áreas, es decir, en las puntas de la "nano-aguja".
En el transcurso del experimento, los investigadores lograron controlar el proceso y provocaron la conversión del 60% de dióxido de carbono en etanol.
Hasta el momento, muchos detalles de esta nanoreacción siguen sin resolverse. Sin embargo, la tecnología ya está cerca de ser utilizada para la producción industrial de alcohol. Además, la nueva producción será más rentable: a un costo relativamente bajo de las sustancias catalizadoras, es posible obtener prácticamente cualquier cantidad del producto final, el alcohol etílico.
De acuerdo con los supuestos de los especialistas en ejercicio, los resultados de este estudio pueden utilizarse para acumular energía adicional que podría concentrarse en baterías solares u otros tanques de almacenamiento. La energía resultante se puede usar como combustible biológico para varias necesidades domésticas y de producción.
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