Para saintis China telah mencipta pemangkin baru berdasarkan nanopartikel besi, yang mampu "selamanya" mengubah karbon dioksida dan hidrogen biasa menjadi campuran hidrokarbon, serupa dengan petrol, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications.
“Selama 200 tahun terakhir, arang batu, minyak dan gas telah menjadi mesin utama peradaban kita, yang menjadi asas kepada pembangunan ekonomi dan sosialnya. Pembakaran bahan bakar telah menyebabkan pelepasan sejumlah besar CO2 ke atmosfer, yang hari ini menyebabkan perubahan iklim negatif. Mengubah CO2 menjadi bahan bakar dan bahan kimia bukan sahaja dapat membantu kita melawan pemanasan, tetapi juga menyelesaikan masalah kekurangan sumber daya,”kata Jian Sun dari Institut Fizik Kimia di Dalian, China dan rakan-rakannya.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, para saintis secara aktif berusaha mencari cara untuk mengubah CO2 atmosfera menjadi biofuel dan bahan berguna lain. Sebagai contoh, pada bulan Julai yang lalu, ahli fizik di Chicago merancang sel solar yang menggunakan tenaga cahaya untuk memecah CO2 dan menghasilkan karbon monoksida dan hidrogen, dan pada bulan Oktober rakan mereka di Makmal Nasional Oak Ridge mencipta pemangkin yang mengubah karbon dioksida menjadi alkohol biasa.
Pada prinsipnya, kedua-duanya sudah dapat digunakan untuk penyimpanan tenaga, tetapi pemangkin ini mempunyai dua kekurangan utama. Mereka cepat gagal dan memerlukan pembersihan setelah beberapa puluhan jam beroperasi, dan juga melepaskan banyak produk sampingan.
Sun dan pasukannya menyelesaikan kedua-dua masalah ini - pemangkin mereka mengubah hampir semua karbon dioksida menjadi hidrokarbon yang menjadi asas petrol dan bahan bakar oktan tinggi yang lain, sambil beroperasi sekurang-kurangnya 1000 jam (satu setengah bulan) dalam keadaan perindustrian "normal".
Ia terdiri daripada dua komponen - nanopartikel sebatian besi oksida dan natrium, serta zeolit yang disebut. Zeolit adalah nanopartikel berongga aluminium silikat, yang digunakan secara meluas hari ini untuk pemurnian air dan untuk "pembungkusan" pelbagai pemangkin, kemasukan molekul yang masuk ke dalam zeolit dengan ketara mengubah sifatnya dan sering menjadikannya berkelakuan jauh lebih aktif daripada dalam bentuk bebas.
Seperti yang diperhatikan oleh para saintis, setiap komponen dalam hal ini memainkan peranan yang berbeza - nanopartikel besi "memecahkan" molekul karbon dioksida dan memaksanya untuk bergabung dengan atom hidrogen, dan zeolit dan isiannya menyumbang kepada penyatuan "produk separuh siap" tersebut menjadi rantai panjang hidrokarbon.
Kombinasi komponen ini, menurut ahli kimia China, memungkinkan untuk mencapai "kekekalan" sebenar pemangkin seperti itu. Keberkesanannya, seperti yang dinyatakan oleh para saintis, menurun hanya 6% pada 300 jam pertama operasi dan kemudian tidak berubah, yang menunjukkan bahawa ia stabil dan akan tetap dalam bentuk ini lebih lama daripada 1000 jam. Sebagai tambahan, 96% karbon dioksida ditukar menjadi analog petrol, dan hanya 4% CO2 ditukar menjadi metana.
Video promosi:
Lebih jauh lagi, "sejambak" hidrokarbon dapat diubah secara fleksibel dengan meningkatkan atau menurunkan proporsi hidrogen dan CO2 dalam campuran dan dengan mengubah jenis zeolit yang digunakan sebagai "pembungkusan" untuk nanopartikel besi. Dengan menggunakan panel suria sebagai sumber tenaga untuk memanaskan campuran gas ini dan mengepamnya melalui pemangkin, adalah mungkin untuk menyimpan tenaga suria dengan cekap dan cukup murah dalam bentuk bahan bakar biasa untuk semua, tanpa menyebabkan bahaya kepada alam sekitar, Sun dan rakan-rakannya menyimpulkan.
