Ekologické palivá – nie je to oxymoron?

Ak čosi spaľujeme, vznikajú exhaláty, ktoré sa uvoľňujú do ovzdušia a s výnimkou spaľovania vodíka, produkujúceho vodnú paru, predstavujú environmentálnu záťaž. Napriek tomu môžu mať aj uhlíkaté palivá nízku uhlíkovú stopu, zvlášť keď sa vyrobia „recykláciou“ oxidu uhličitého.

Pozrite siStroje nasávajúce oxid uhličitý majú byť záchranou pred zmenou klímy

Za väčšinou organických palív, vrátane tých fosílnych, stojí fotosyntéza, takže ide o chemicky viazanú slnečnú energiu. Aj preto sa nemálo vedcov snaží vyvinúť umelú fotosyntézu, ktorá by dokázala produkovať syntetické palivá na báze uhlíka, prípadne vodíka.

Spaľovaním takto vyrobeného umelého paliva, napríklad etanolu, síce opäť vzniká oxid uhličitý, takže ide svojim spôsobom o „špinavú“ technológiu, ale je čistejšia, ako spaľovanie fosílnych uhľovodíkov.

Pozrite siRodí sa nová cesta k „zelenej energii“? Umelá fotosyntéza dokáže vyrábať vodík

Do atmosféry totiž uniká ten CO2, ktorý z nej bol predtým odčerpaný na výrobu paliva. Novodobé zaklínadlo sa volá solárna fotokatalytická konverzia CO2 na palivá a priťahuje veľký záujem.

Vedci z medzinárodného výskumného tímu vyvinuli proces, ktorý dokáže konvertovať CO2 na oxid uhoľnatý (a následne na palivo) pomocou slnečnej energie s vysokou účinnosťou. Znamená to, že môžete získať materiál na výrobu paliva kedykoľvek a kdekoľvek a ešte uľavíte životnému prostrediu.

ZDROJ | Science Advances

Vznik CO z COfotokatalýzou a následná syntéza zložitejších organických zlúčenín (kyseliny mravčej, kyseliny octovej a etanolu).

Vývoj aktívnych katalyzátorov, ktoré môžu selektívne konvertovať CO2 na palivá s požadovanými reakčnými produktmi zostáva veľkou výzvou. Problémom bolo napríklad dosiahnuť potlačenie vytvárania vodíka počas fotokatalytickej konverzie CO2 na oxid uhoľnatý (CO).

Na tento účel vedci navrhli hubovitý nikel-organický heterogénny fotokatalyzátor. Katalyzátor má kryštalickú sieťovú architektúru s vysokou koncentráciou defektov. Pri premene CO2 na CO je vysoko aktívny. Rýchlosť produkcie CO je asi 1.6 × 104 μmol hod−1 g−1. Informácie o výskume vedci publikovali v magazíne  Science Advances.

Pozrite siGeneral Electric vie uskladniť energiu v CO2

Hovoríme síce o základnom výskume, takže žlté lány repky olejnej pestovanej na bionaftu, samé o sebe reprezentujúce nemalú ekologickú záťaž, zatiaľ neohrozí. Kým sa výsledky výskumu dostanú do praxe a využiteľná výroba bude ekonomicky životaschopná (bez dotácií), uplynie iste dosť času.

Pozrite siAudi vyrába „modrú naftu“ z vody a oxidu uhličitého

Ide však o zaujímavú technológiu, zvlášť, keď miernymi úpravami katalyzátora dokáže produkovať aj ďalšie suroviny organickej chémie. Keď je hubovitý Ni-organický katalyzátor obohatený o nanokryštály ródia (Rh), alebo striebra (Ag), riadená fotokatalytická redukčná reakcia vytvára z CO2 kyselinu mravčiu a kyselinu octovú.

Keďže ródium je prakticky najcennejším drahým kovom, takto vyrobené suroviny by asi neboli najlacnejšie. Ďalší výskum a vývoj však možno odhalí spôsoby, ako efektívne za pomoci slnka premeniť exhaláty na palivo, alebo užitočné suroviny.

ZdrojScience Advances

Komentáre k článku