CO2 dan Metanolga: Ilm Fani Katta Qadam Tashiydi

Sizga bir narsa haqida gapirishim kerak — bu mavzu meni chin dildan hayratda qoldirdi. Chunki bu, ilm fani uchun haqiqatan ham "nihoyat!" deyarli darajadagi kashfiyot.

Hammaga ma'lum, hozir barcha karbon tutib qolish va CO2ni foydali moddalarga aylantirish haqida gapiryapti. Shu orasida metanol — bu orzular yo'nalishi. Bu toza yonadigan yoqilg'i bo'lib, avtomobillardan tortib kema va samolyotlarni ham ishga tushirishi mumkin. G'oyasi oddiy: havodan CO2ni yig'ishtirasan, kimyoviy jarayon bilan ishlaysan va natijada haqiqatan ham ishlatish mumkin bo'lgan yoqilg'i olasan.

Yillar davomida Echimi Topilmay Kelgan Muammo

Lekin mana shu yerda — olimlar yillar davomida bosh qotirgan muammo bor. Jarayon doimiy ravishda to'siqqa duch kelardi.

Tasavvur qiling: ikki kishini dushman qilib qo'ygansiz va ularni do'st qilishga urinyapsiz. Tamom, shunga o'xshash vaziyat.

Past haroratlarda CO2ni metanolga aylantirish termodinamik jihatdan qulay — ya'ni tabiat o'zi buni "xo'rlaydi". Lekin muammo bor: shu haroratlarda CO2 juda "qaysar" bo'lib qoladi. U to'g'ri reaksiyaga kirishishni xohlamaydi, shuning uchun jarayon qandaydir salqin bo'lib ketadi.

Haroratni oshirsa-chi? Tezlik oshadi, lekin boshqa muammo paydo bo'ladi. "Teskari suv-gaz siljishi" reaksiyasi ishtirok etib, biz xohlagan metanol o'rniga boshqa mahsulotlar paydo bo'la boshlaydi. Aytaylik, shokoladli pechenye xohladingiz, lekin natijada kuydirilgan uzum oldingizda.

Yillar davomida olimlar shu tanlov ichida qolib ketishdi: ya tezlik, ya tozalik. Ikkovini birga qo'lga kiritish mumkin emas edi.

Katta Kashfiyot

Lekin endi gap o'zgaradi! Xitoyning Dalian Kimyoviy Fizika Institutida ish olib borayotgan olimlar jamoasi bu muammoga tamomila yangi yondashuv topdi.

Jian Sun va Jiafeng Yu professorlar boshchiligidagi guruh ajoyib katalizator yaratdi. Ular "kuchli metall-tayanch o'zaro ta'siri" asosida ishlaydigan struktura yaratdi — nomi murakkab, lekin mohiyati oddiy.

Buni shunday tasavvur qiling: oshpazlik ustasi bor, lekin oshpazlikxona shu qadar aqlliiki, har bir stansiyada o'ziga xos vazifa bajariladi va bir-biriga xalaqit bermaydi. Katalizator ichida faol markazlar fazoviy jihatdan ajratilgan, shuning uchun har bir jarayon bosqichi o'z joyida sodir bo'ladi. Aql bovar qilmaydigan usul, rost!

Natija? Zo'r!

Mana bu yerda haqiqiy hayajon boshlanadi. Yangi katalizator 300°C haroratda va o'rtacha bosimda soatiga 1.2 gramm mahsulot ishlab chiqardi — bir gramm katalizator hisobida.

Solishtiring: hozirgi tijorat katalizatorlari shunchaki uchdan bir qism tezlikda ishlaydi.

Uch barobar ko'proq! Bir xil miqdordagi CO2dan uch marta ko'p yoqilg'i olish mumkin!

Lekin bu ham emas! Katalizator CO tomonidan hosil bo'ladigan yon mahsulotlarni ham sezilarli darajada kamaytiradi. Buning sirini bilasizmi? Reaksiya yo'nalishini butunlay o'zgartiradi.

An'anaviy mis asosidagi katalizatorlarda birinchi navbatda uglerod-kislorod bog'i uziladi, keyin vodorod qo'shiladi. Yangi usulda esa — aksincha. Avval vodorodlanish sodir bo'ladi, keyin bog' uziladi. Bu yig'ish puzzlega o'xshaydi: biri chetki bo'laklardan boshlaydi, ikkinchisi esa to'g'ridan-to'g'ri o'rtaga tushadi.

Bu Biz Uchun Nimani Anglatadi?

Dramalashtirmoqchi emman, lekin bu kabi kashfiyotlar iqlim o'zgarishiga qarshi kurashda aynan shunday kerak. Endi faqat chiqindilarni kamaytirish haqida emas, balki atmosferadan karbonni faol ravishda chiqarib olish va uni foydali narsaga aylantirish haqida gap ketmoqda.

Metanol faqat yoqilg'i emas. Bu kunlik foydalanadigan ko'plab kimyoviy moddalarning asosiy bloki. Shuning uchun bu texnologiya kelajakda chiqindilardan xom ashyo yaratadigan doiraviy iqtisodiyotni qurishda yordam berishi mumkin.

Olimlarning o'zlari aytishicha, bu kashfiyot "faollik va selektivlik o'rtasidagi uzoq davom etgan muammoni hal qilishga yangi yo'l" ochadi. Sodda qilib aytganda: barcha yopiq deb hisoblagan eshikni ochib yuborishdi.

Keyingi Qadamlar

Ro'zim, hali ko'p ish bor. Laboratoriyadagi natijalar har doim ham sanoat miqyosida bir xil natija bermaydi. Lekin bu — katta isbot, va barcha olimlarga yangi yo'nalish ko'rsatadi.

Menga bu hikoyada eng yoqadigan jihati: ba'zan javob eski usulni kuchaytirishda emas, balki hammasini qayta o'ylab chiqishda.

Shunday qilib, keyingi marta kimdir atmosferadagi CO2 bilan hech narsa qilib bo'lmaydi desa — shu tadqiqotga murojaat qiling. Ilm-fan bizni karbon gazini yangi resursga aylantiradigan dunyoga yaqinlashtirmoqda.

Umid qilamizki, bu kashfiyot o'ziga kerakli e'tibor va moliyalashtirishni oladi.

Manba: ScienceDaily