U diossidu di carbonu pò esse cunvertitu in carburante?
1. Cumu cunvertisce CO2 in carburante ?
Prima, utilizendu l'energia solare per cunvertisce diossidu di carbonu è l'acqua in carburante. I ricercatori utilizanu l'energia solare per sparghje u diossidu di carbonu è l'acqua per pruduce gasi cum'è l'idrogenu, u monossidu di carbonu o u metanu, chì sò poi trasfurmati per cunvertisce in chimichi chì ponu esse utilizati com'è carburante. In questu modu, i scientisti anu riesciutu à cunvertisce u diossidu di carbonu in monossidu di carbonu, chì hè necessariu per a reazione Zviack (Zviack).
Siconda, i microbi sò usati per cunvertisce u diossidu di carbonu in materia urganica. Utilizà i microorganismi (cumprese l'alga è i batteri, etc.) per fà a fotosintesi, cunvertisce l'energia luminosa direttamente in energia chimica, è cunvertisce l'anidride carbonica in materia urganica cum'è u zuccheru per pruduce carburante di biomassa. Per esempiu, i circadori utilizanu l'alga per cunvertisce l'energia solare è l'anidride carbonica in oliu è altre biomassa per fà cose cum'è biodiesel è biogasoline.
Infine, una reazzione chimica hè aduprata per cunvertisce u diossidu di carbonu in carburante. Per esempiu, i circadori utilizanu reazzioni termochimichi o elettrochimichi per cunvertisce diossidu di carbonu in ammonia o altri organichi, chì ponu esse trasfurmati in chimichi chì ponu esse utilizati com'è carburante. Per esempiu, a riduzzione elettrochimica hè aduprata per cunvertisce l'anidride carbonica in acidi formali o sustanzi organici cum'è l'acidu formicu, chì sò dopu sintetizzati in carburanti, etc.
2. U CO2 pò esse cunvertitu in altre cose ?
Sustanze chì ponu interconvertisce cù diossidu di carbonu includenu piante, animali, microorganismi è certi reazzioni chimichi.
I pianti sò i cunvertitori più impurtanti di diossidu di carbonu. Cunverte u diossidu di carbonu in materia urganica per via di a fotosintesi, furnisce cusì l'energia necessaria da l'organisimi. A fotosintesi hè u prucessu per quale e piante assorbanu l'acqua è l'anidride carbonica da l'energia di u sole, dopu aduprate l'atomi di carbone in elli per fà zuccheri è altre materia urganica, mentre liberanu l'ossigenu. Sti materia urganica sò usati da e piante cum'è materia prima per a so crescita è a ripruduzzione, è u diossidu di carbonu hè ancu liberatu da e piante, cumpiendu cusì u ciculu di diossidu di carbonu.
L'animali è i microrganismi ponu ancu cunvertisce u diossidu di carbonu in l'ossigenu attraversu u prucessu di respirazione, in particulare certi organismi marini, cum'è l'alga, etc., ponu cunvertisce una grande quantità di diossidu di carbonu in materia urganica, cambiendu cusì l'ambiente marinu.
Inoltre, certi reazzioni chimichi ponu ancu cunvertisce l'anidride carbonica in altre sustanzi. Per esempiu, u carbone ardente pò cunvertisce l'anidride carbonica in diossidu di sulfuru è l'acqua, è u carbonate di calcium pò cunvertisce l'anidride carbonica in carbonate di calcium, chì pò esse usatu per fà materiali cum'è metalli è cimentu. Inoltre, certi reazzioni chimichi ponu ancu cunvertisce l'anidride carbonica in idrocarburi, cum'è u metanu, è l'utilizanu per diversi scopi.
In riassuntu, i pianti, l'animali, i microbichi è certi reazzioni chimichi sò tutti capaci di cambià l'ambiente cunvertisce u diossidu di carbonu in altre sustanzi.
3. Pudemu cunvertisce u CO2 in carbone ?
In teoria, hè ancu pussibule.
Da induve vene u carbone ? Hè pruduciutu da e piante intarrate in terra. L'elementu di carbone in i pianti à volte vene da e piante assorbenti diossidu di carbonu in l'aria è li trasforma in materia urganica per via di a fotosintesi. Dunque, per u listessu numaru di moles di atomi di carbone, l'energia di diossidu di carbonu hè più bassu di quella di carbone. Dunque, in natura, a reazione di carbone ardente per generà diossidu di carbonu pò prucede spontaneamente quandu l'energia iniziale (cum'è l'ignizione) hè soddisfatta, ma u prucessu di trasfurmà u diossidu di carbonu in materia urganica ùn pò micca prucede spontaneamente, è deve passà per a fotosintesi, è l'energia vene da u sole.
Se parlemu di raffinazione artificiale, pudemu simule a fotosintesi è u prucessu di furmazione di carbone. Tuttavia, ùn ci hè nunda di benefici ecunomicu.
4. U CO2 pò esse cunvertitu in gas naturale ?
Iè, u metudu chimicu cunsuma assai energia, cusì u guadagnu vale a pena a perdita.
A piantazione di l'arbureti, aduprendu a natura per trasfurmà, piglia assai tempu, è esige i sforzi à longu andà di tutti, è e pulitiche ferma, consistente, pratica è efficace di Z-F per aumentà a vegetazione di a terra, micca diminuite. Dopu chì a vegetazione cunsuma diossidu di carbonu, attraversu u muvimentu di a crosta di a terra, si trasforma in oliu, etc., cum'è in i tempi antichi.
Ci hè ancu un tipu di granu chì assorbe diossidu di carbonu, è pruduce direttamente alcolu è biogas da granu è paglia, chì hè ancu una trasfurmazioni.
5. Chì succede quandu u diossidu di carbonu è l'idrogenu si mischianu ?
Diossidu di carbonu è l'idrogenu pò reagisce per pruduce diversi prudutti in diverse cundizioni di reazione:
1. U diossidu di carbonu è l'idrogenu reagiscenu à alta temperatura per furmà monossidu di carbonu è acqua;
2. L'anidride carbonica è l'idrogenu riagiscenu sottu à alta temperatura è pressione alta per furmà metanu è acqua. U metanu hè a sustanza urganica più simplice è u cumpunente principalu di gas naturale, biogas, fossa, etc., cumunimenti cunnisciuta cum'è gas;
3. U diossidu di carbonu è l'idrogenu reagiscenu à a temperatura alta è aghjunghjenu catalizzatore ruthenium-phosphine-chromium compostu per pruduce metanol, chì hè l'alcolu monohydric saturatu più simplice è hè un liquidu incolore è volatile cù l'odore d'alcohol. Hè adupratu per pruduce formaldehyde è Pesticidi, etc., è utilizatu com'è extractant per a materia urganica è un denaturante per l'alcohol.
6. Cunvertisce diossidu di carbonu in carburanti liquidi
I chimichi di l'Università di l'Illinois anu riesciutu à creà carburante da l'acqua, l'anidride carbonica è a luce visibile per via di a fotosintesi artificiale. Cunvertisce l'anidride carbonica in molécule più cumplesse cum'è u propanu, a tecnulugia di l'energia verde hà avanzatu cun successu per sfruttà l'eccessu di diossidu di carbonu è almacenà l'energia solare in forma di ligami chimichi per l'usu durante i periodi di poca luce di u sole è a dumanda di energia di punta.
I vegetali utilizanu a luce di u sole per guidà a reazione di l'acqua è di diossidu di carbonu per pruduce glucose d'alta energia per almacenà l'energia solare. In u novu studiu, i circadori anu sviluppatu una reazione artificiale utilizendu nanoparticelle d'oru ricche di elettroni cum'è catalizzatore per cunvertisce l'anidride carbonica è l'acqua in carburante utilizendu a luce verde visibile chì e piante utilizanu in a fotosintesi naturali. Questi novi risultati sò stati publicati in a rivista Nature Communications.
"U nostru scopu hè di pruduce idrocarburi cumplessi, liquefiable da l'eccessu di diossidu di carbonu è fonti d'energia sustinibili cum'è l'energia solare", disse Prashant Jain, prufessore di chimica è coautore di studiu. "I carburanti liquidi sò ideali perchè sò cumpatibili cù i carburanti gasosi. Sò più faciuli, più sicuri è più ecunomichi per u trasportu, è sò fatti di molécule di catena longa cù più ligami, chì significa chì sò più densi di energia ".
In u labburatoriu di Jain, Sungju Yu, un investigatore postdoctorale è u primu autore di u studiu, hà utilizatu un catalizzatore metallicu per assorbe a luce verde è trasportu l'elettroni è i protoni necessarii per a reazzione chimica di diossidu di carbonu è acqua, cum'è clorofilla in a fotosintesi naturali.
Nanoparticule d'oru funzionanu particularmente bè cum'è catalizzatori perchè e so superfici reagiscenu facilmente cù e molécule di diossidu di carbonu, assorbendu in modu efficace l'energia luminosa senza rompe cum'è altri metalli propensi à a ruggine, disse Jain.
Ci hè parechje manere di liberà l'energia almacenata in i ligami chimichi di i carburanti d'idrocarburi. In ogni casu, u modu simplice è tradiziunale di brusgià finisce per pruduce più diossidu di carbonu, chì va contru à l'idea di catturà è almacenà l'energia solare in u primu locu, Jain hà dettu.
"Ci sò altre applicazioni micca tradiziunali di l'idrocarburi fatti in questu modu", disse. "Puderanu generà currente è voltage per alimentà e cellule di carburante. Ci sò parechji laboratorii in u mondu chì travaglianu nantu à cumu fà li rende più efficaci. cunvertisce l'energia chimica in l'idrocarburi in energia elettrica ".
