19.01.2010 10:20
Vasel põhinev materjal korjab õhust süsinikdioksiidi
Vase pind muutub oksüdeerudes roheliseks. Nüüd on teadlased
aga leidnud vasel põhineva materjali, mis reageerib õhuhapniku asemel hoopis
süsinikdioksiidiga.
See ei tähenda siiski, et oleks leitud praktiline lahendus
atmosfääri kasvava süsinikdioksiidi kontsentratsiooni piiramiseks, kuid huvitavaid
rakendusi mitmesuguste siiani naftal põhinevate kemikaalide sünteesimiseks on
siiski võimalik leida.
Sarnaste omadustega materjali on teadlased otsinud mõnda
aega, võttes eeskujuks rohelised taimed, mis suudavad süsinikdioksiidi
kasutades sünteesida mitmeid kasulikke aineid. Siiani on vastavatest
katsetustest siiski vähe kasu olnud. Kulunud on liiga palju energiat ning õhu
asemel on vaja olnud kontsentreeritud süsinikdioksiidi, kirjutas Technology
Review.
Üks peamisi probleeme seisneb selles, et hapnik on palju
reaktiivsem kui süsinikdioksiid ning tõrjub viimase kõrvale. Lisaks on hapnikku
õhus palju rohkem (21 protsenti, võrreldes protsendi murdosaga süsinikdioksiidi
puhul).
„Uue meetodi puhul on vaja väga vähe energiat,“ ütles Pacific
Northwest National Laboratory teadlane Daniel DuBois, kes uurimusega seotud ei
ole. „Et süsinikdioksiidi saab võtta ja redutseerida otse õhust, on üsna
hämmastav. Ma poleks varem uskunud, et see võimalikuks osutub,“ lisas ta.
Kui uuritav materjal puutub kokku õhuga, reageerib ta kahe
süsinikdioksiidi molekuliga, muutudes oksalaadiks (kahest süsiniku ja neljast
hapniku aatomist koosnev anioon). Liitiumi soolaga reageerides moodustub
liitiumoksalaat, mis eraldub uuritavast materjalist. Elektrivoolu kasutades
saab viimase algsele kujule tagasi redutseerida ning alustada uue tsükliga.
„Liitiumoksalaadi saab muuta kerge vaevaga oksaalhappeks,
mis on mitmete kodumajapidamises kasutatavate puhastusainete ja
rooste-eemaldajate koostisosa,“ ütles materjali loonud töörühma juhtinud
Elisabeth Bouwman Leideni ülikoolist.
Samuti saab oksaalhapet kasutada etüleenglükooli tootmisel,
mis on antifriis ja vajalik komponent plastide valmistamisel.
Sellele vaatamata on materjal veel kaugel masstootmisse
jõudmisest. Esiteks on ta väga aeglane – ühe tsükli läbimiseks kulub umbes tund.
Teiseks ei ole mingit lootust, et protsess mõjutaks olulisel määral atmosfääri
süsinikdioksiidi taset, mis ilmselt vähendab huvi tema kasutamise vastu.
Isegi kui protsessi õnnestuks oluliselt kiirendada ning kalli
liitiumsoola asendada odavama, näiteks naatriumil põhinevaga, on vajadus
sellise materjali järele võrdlemisi väike. Kõige suuremas mahus toodetavaid
kemikaale toodetakse USA-s igal aastal kümneid miljoneid tonne,
süsinikdioksiidi paisatakse aga ainuüksi USA-s atmosfääri umbes kuus miljardit
tonni aastas.