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, vahendab Novaator portaali Technology Review uudist.

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.

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,” ütleb 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.”

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,” ütleb 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.