Ученые из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга (JGU) представили новый метод преобразования углекислого газа в этанол. Метод основан на электрокатализе. В перспективе эта технология позволит прекратить производство этанола из пищевых сельскохозяйственных культур, например, кукурузы и сахарного тростника. На сегодняшний день большая часть алкоголя производится из сахарного тростника и кукурузы. Использование продовольственных культур в качестве топлива негативно сказывается на доступности еды для населения.
Процесс предполагает использование специального электрода, покрытого порошком из кобальта и меди. Эти металлы играют ключевую роль в реакции: кобальт разрывает прочные связи в молекуле углекислого газа, создавая угарный газ, который затем при участии меди преобразуется в алкоголь. Чтобы реакция прошла успешно, важно, чтобы атомы кобальта и меди находились рядом друг с другом на электроде.
На данный момент, эффективность процесса достигает 80%: 80% исходного углекислого газа превращается в этанол. Это самый высокий результат среди подобных разработок, однако ученые ставят цель довести показатель до 90−95%. В идеале они стремятся создать катализатор с 100-процентной избирательностью, чтобы в результате реакции не оставалось побочных продуктов.
Для обеспечения стабильности и долговечности метода ученые из Майнца сотрудничают с коллегами из Университета Ульма в рамках совместного научного проекта «CataLight». Их цель — разработать катализатор, который сохранял бы свою эффективность в течение длительного времени. В ходе испытаний выяснилось, что система не теряет производительности даже после нескольких месяцев использования.
Кроме того, выбор кобальта и меди для процесса обусловлен не только их химическими свойствами, но и доступностью. Эти металлы встречаются в природе в больших количествах, что делает процесс экономически выгодным. Альтернативой могли бы стать драгоценные металлы, такие как платина или палладий, но их высокая стоимость делает применение нерентабельным.