Тяжелый алкоголь против глобального потепления

Геометрия нового катализатора с медью и цезием на подложке из оксида цинка. Иллюстрация Physorg

В знаменитом романе Рея Брэдбери «451 градус по Фаренгейту» был представлен фактически черновик обзора будущего. В этом будущем сжигание книг стало государственной политикой, возложенной на пожарные службы. Сегодня эксперты, сторонники концепции глобального потепления, прогнозируют летом 2022 года температуры под 100 градусов все по той же заокеанской шкале Фаренгейта. Это соответствует жаре в границах привычных нам 50 градусов Цельсия…

Однако еще Юлий Цезарь описывал в своей не менее знаменитой хронике «Галльская война» (De bello Gallico) выход к проливу, с берега которого он и его легион увидели сверкающие на солнце белые утесы. За этот их цвет они и получили от римлян название Альбион. Белый цвет островных скал обусловлен, как известно сегодня, отложениями известняка некогда отмерших организмов. Их панцири и раковинки содержали кальций и законсервированный с его помощью углекислый газ (СО2).

И все это было лишь далеким последствием глобального потепления планеты, давшего расцвет двум волнам царств динозавров, большая часть которых набирала сотни и десятки тонн своей биомассы благодаря пышной растительности. И жили динозавры даже в безводной ныне Монголии, там до сих пор время от времени находят окаменевшие скелеты доисторических ящеров.

Сегодня миру грозит очередное потепление на 1–2,5 градуса, что сулит неисчислимые бедствия техногенной цивилизации и возвращением чуть ли не в каменный век. Впрочем, и в нашем глобально цифровизированном мире до сих пор находятся на уровне каменного века жители амазонской сельвы и некоторые африканские племена.

Одно из недавно предложенных решений проблемы глобального потепления – закачивать углекислый газ в подземные хранилища. Тем самым сокращается его концентрация в атмосфере, что и должно предупреждать ее перегрев. Но СО2 – прекрасный источник углерода, ради добычи которого из недр изымаются допотопные (в смысле времени геологического образования) уголь и углеводороды. Их сжигание и способствует температурным рекордам.

Химики предложили катализатор, ключевой компонент которого цинковый окисид, ZnO. С помощью этого катализатора стал возможен синтез буквально из воздуха метанола, СН3ОН (метилового спирта). Преимущество катализатора, по мнению авторов, в широком распространении в химической промышленности как цинка, так и метанола. СН3ОН к тому же может использоваться в качестве горючего для автомобилей, а также при генерации электроэнергии для eV – electric Vehicles, электромобилей, производство которых в мире набирает обороты.

Некогда лаборатория Брукхейвена (США) участвовала в развитии атомных проектов, но сегодня есть проблемы и поважнее. Одной из них является борьба с углекислым газом. Для перевода СО2 непосредственно в более энергоемкий этанол (этиловый спирт С2Н5ОН). Делать это предлагается с помощью нового катализатора на основе все того же оксида цинка. Правда, к нему добавили медь (Cu) и цезий (Cs).

Медь и цезий помещены на ZnO-подложке и формируют весьма активное взаимодействие меньших по размеру атомов меди и более крупных цезия. В образующемся межатомном интерфейсе и происходит прямая трансформация неактивного углекислого газа в этанол.

Ученые теперь ищут пути такого подбора компонентов, чтобы с их помощью получать более тяжелые алкоголи (пропанол, бутанол и их изомеры), в которых у промышленников есть большая нужда. Пока же Брукхейвен запатентовал свой предварительный успех.