Медно-золотые наночастицы превратят СО2 в топливо

Медь – знакомый каждому металл. Однако немногие люди знают, что медь - это одно из редких веществ, способное превращать углекислый газ в углеводородное топливо с относительно небольшими затратами энергии. Медь действует как сильный катализатор, вызывая электрохимические реакции с углекислым газом. Таким образом можно не только снизить выбросы парниковых газов, но и превратить СО2 в полезные метан или метанол.

Множество ученых по всему миру пытаются создать надежные устройства на основе меди, способные производить топливо из «дармового» углекислого газа. Однако есть серьезное препятствие на пути долгожданного прорыва в энергетике. Дело в том, что медь легко окисляется, в результате чего реакция с углекислым газом сильно замедляется, и появляются нежелательные побочные продукты, такие как окись углерода и муравьиная кислота.

Медно-золотые наночастицы способны превращать углекислый газ в топливо

Исследователи из Массачусетского технологического института наконец нашли решение этой, казалось бы, непреодолимой, проблемы. Они создали крошечные наночастицы меди, смешанной с золотом. Новый материал устойчив к окислению и главное – на реакцию с углекислым газом ему требуется даже меньше энергии, чем чистой меди.

Для изготовления гибридных наночастиц ученые поместили раствор солей, содержащих золото, в раствор солей меди. Затем смесь нагрели и с помощью ряда реакций осадили на электроды.

В ходе дальнейших экспериментов электроды поместили в емкость с СО2 и подали небольшое электрическое напряжение. Ученые наблюдали электрохимическую реакцию молекул углекислого газа, причем при небольшой силе тока, что сулит новой технологии хорошие перспективы в промышленных масштабах. Правда, при широком распространении нового способа производства углеводородного горючего потребуется много золота, но это можно компенсировать дешевизной сырья для топлива и вторичной переработкой электродов.

В настоящее время американские ученые пытаются тщательно изучить структуру медно-золотых наночастиц, чтобы найти оптимальную конфигурацию для преобразования углекислого газа в полезные углеводороды. До сих пор исследователи работали с наночастицами, состоящими из одной трети золота и двух третей меди, а также двух третей золота и одной трети меди. В дальнейшем планируется снизить количество драгоценного металла и одновременно повысить эффективность производства топлива.