Yakıt Katkısı Olarak Kullanılan Etanol Üretimine Yönelik Yeni Bir Keşif Yapıldı. Yakıt katkısı olarak kullanılan etanolün çoğu mısırdan elde edilir. Ancak yeni araştırmalar, bakırın mısır veya diğer bitkiler kullanmadan karbon dioksiti etanole çevirebileceğini ortaya koyuyor.
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki çoğu otomobil ve kamyon, % 90 benzin ve % 10 etanol karışımıyla çalışır. Ancak, her yıl Amerikan’da tüketilen 14 milyar galon bio etanolün üretilmesi için milyonlarca dönüm araziye ihtiyaç duyuluyor.
Stanford Üniversitesi bilim adamları tarafından yapılan yeni bir keşif, mısır veya diğer ürünler olmadan etanol yapmak için daha sürdürülebilir yeni bir yol olabilir.
Bu teknolojinin üç temel bileşeni vardır; Su, karbondioksit ve bakır katalizörü.
Sonuçlar National Academy of Sciences (Ulusal Bilimler Akademisi) Bildiriler Kitabı’nda (PNAS) yayınlandı.
Stanford’da kimya mühendisliği bölümünde profesör ve SLAC National’de foton bilimi alanlarında araştırmacı olan Thomas Jaramillo, “Uzun vadeli hedeflerimizden birisi, yenilenebilir etanolün global gıda tedariğini etkilemeyecek bir şekilde üretilmesidir. Bakır, oda sıcaklığında etanol üretebilen az sayıdaki katalizörden biridir. Buradaki sorun aynı zamanda 15 diğer bileşiği aynı anda üretiyor olması. Bu ürünleri ayırmak pahalı bir süreç olur ve çok fazla enerji gerektirir” diyor.
Bilim adamları, seçime bağlı olarak karbondioksiti etanol ve propanol gibi yüksek değerli kimyasallara ve yakıtlara dönüştüren bakır katalizörleri tasarlarken, az da olsa veya hiç yan ürün ortaya çıkarmıyor. Ancak önce bu katalizörlerin nasıl işlediğinin net bir şekilde anlaşılmasına ihtiyaç duyuyorlar.
Bakır kristalleri
Stanford ekibi bakır (100), bakır (111) ve bakır (751) olarak bilinen üç kristalin bakır örneğini seçti. Bilim adamları bu sayıları tek kristallerin yüzey geometrilerini tanımlamak için kullanıyorlar.
Christopher Hahn, “Bakır (100), (111) ve (751) neredeyse özdeş görünüyor fakat yüzeyinde atomlarının düzenlenme biçiminde önemli farklılıklar var. Çalışmamızın özü, bakırın bu farklı yönlerinin elektrokatalitik performansı nasıl etkilediğini anlamaktır.”
Katalitik performans
Elektrokatalitik performansı karşılaştıran araştırmacılar net sonuçlar elde etmeyi başardılar. Bakırdan (751) yapılmış elektrotlar etanol ve propanol gibi sıvı ürünler için bakır (100) veya (111) yapılmışlardan daha seçiciydi. Sonuçta Stanford ekibi, endüstriyel ölçekte karbon-nötr yakıtlar ve kimyasallar üreten bir teknoloji geliştirmek istiyor.
Araştırmacılar, “Amacımız, karbon dioksiti hammadde olarak alıp yenilenebilir elektrik veya güneş ışığı kullanarak daha değerli ürünler haline getirerek oyun değişen potansiyellere sahip daha iyi katalizör üretmektir. Çalışmamızdaki kimyayı daha iyi anlamak için bu yöntemi nikel ve diğer metaller üzerinde kullanmayı planlıyoruz “ diyor.
Finansman, ABD Enerji Bakanlığı ve Stanford Küresel İklim ve Enerji Projesi tarafından sağlandı.
