Recept na uhlí. Kredit: RMIT University.

Mnozí naříkají nad tím, že spalujeme fosilní suroviny a uvolňujeme z nich oxid uhličitý. Ten je sice fajn, protože udržuje naši planetu nezmrzlou, jenomže všeho moc škodí. Co kdybychom ale tenhle technologický krok doslova obrátili? A vyráběli z nadbytečného oxidu uhličitého uhlí?

Zní to rozverně, ale přesně tohle dělá výzkumný tým, který vedou lidé z australské techniky RMIT v Mebourne. Používají katalyzátor z kapalného kovu a s jeho pomocí efektivně vyrábějí z plynného oxidu uhličitého pevné částice uhlíku. Jde o zásadní průlom, který by mohl změnit soudobé technologie ukládání uhlíku. Jejich výzkum publikoval časopis Nature Communications.

Torben Daeneke. Kredit: T. Daeneke

Dnešní průmyslové technologie ukládání uhlíku se obvykle spoléhají na stlačování oxidu uhličitého do podoby kapaliny, která je následně transportována na úložiště, kde skončí pod zemí. Jak se ale dalo očekávat, tyto technologie doprovázejí problémy. Jednak nejsou příliš ekonomicky životaschopné a zároveň panují obavy o důsledky případných úniků oxidu uhličitého z takových úložišť.

RMIT University.

Torben Daeneke a jeho spolupracovníci jsou přesvědčeni, že přeměna oxidu uhličitého na uhlí by mohla fungovat lépe. Daeneke s lítostí připouští, že zatím neumějí z oxidu uhličitého vytvořit plnohodnotné uhlí a vrátit ho pod zem. Ale tím, co už dovedou, vlastně přetáčejí „emisní“ hodiny proti tradičnímu směru jejich hodinových ručiček.

Podle Daenekeho až doposud technologie přeměny oxidu uhličitého na pevný uhlík zahrnovaly extrémně vysoké teploty, čímž bylo jejich průmyslové využití finančně nepraktické. Když ale Daeneke s kolegy použili jako katalyzátor kapalné kovy s nanočásticemi vytvořenými z prvku ceru, tak se jim povedlo vyrobit pevný uhlík z plynného oxidu uhličitého za pokojové teploty. Tím pádem tenhle proces dostává vstupenku do průmyslové výroby, i když ještě zbývá udělat spoustu výzkumu a vývoje.
Jak to funguje? Badatelé vyvinuli katalyzátor z kapalného kovu s cerovými nanočásticemi, který má specifický povrch. Velmi účinně vede elektrický proud a jeho povrch se přitom chemicky aktivuje. Oxid uhličitý je rozpouštěný v nádrži s kapalným elektrolytem, k němuž je přimíchané malé množství zmíněného kapalného kovu. Do této směsi se následně pouští elektrický proud. Oxid uhličitý se poté pomalu přeměňuje na vločky pevného uhlíku, které se postupně odlupují od povrchu kapalného kovu.

Tímto postupem může probíhat nepřetržitá produkce vloček „uhlí“. Podle badatelů je možné takto vyrobený uhlík používat jako výkonnou elektrodu. Technologie zuhelnění oxidu uhličitého vytváří uhlík, který je schopný pojmout elektrický náboj. S trochou snahy by se takový uhlík mohl uplatnit například při výrobě budoucích elektromobilů a podobných strojů. Zároveň jako vedlejší produkt vzniká palivo, které by rovněž mohlo nalézt praktické uplatnění.

Video:  Turning carbon dioxide back into coal | RMIT University


Literatura
RMIT University 27. 2. 2019, Nature Communications 10: 865.