Ze „zlého“ CO2 vzácný materiál  
Američtí vědci zdokonalují postup, na jehož začátku je bezplatný oxid uhličitý jako surovina, na konci pak drahý produkt se širokým využitím - kvalitní uhlíkové nanotrubičky.

Šéf výzkumného týmu, asistent katedry materiálového inženýrství Vanderbiltovy univerzity, Cary Pint.  (kredit: Vanderbilt University)
Šéf výzkumného týmu, asistent katedry materiálového inženýrství Vanderbiltovy univerzity, Cary Pint. (Kredit: Vanderbilt University).

 

Uhlíkové nanotrubičky jsou moderním supermateriálem, jenž může být pevnější než ocel nebo elektricky vodivější než měď. Jedním z důvodů, proč tato zvláštní forma všudypřítomného uhlíku nepřispívá ke kvalitě nespočetných výrobků, je jeho vysoká cena (za kilogram od 100 dolarů výš). Navíc nejsou nanotrubičky jako nanotrubičky. O jejich super-vlastnostech rozhodují konkrétní parametry. Velice důležité například je, aby byly co nejtenčí, jenže takové jsou i nejdražší, jejich syntéza si vyžaduje složité, důsledně kontrolované a finančně nákladné procesy.

 

 

Jedno a vícestěnná nanotrubička. (Kredit: Kreupl et al., 2004).
Jedno a vícestěnná nanotrubička. (Kredit: Kreupl et al., 2004).

 

Tým katedry strojního inženýrství Vanderbiltovy university v Nashvillu (stát Tennessee) pod vedením Caryho Pinta v posledním čísle časopisu ACS Applied Materials and Interfaces popsal, jak lze velmi tenké nanotrubičky získat z oxidu uhličitého (CO2) zachycovaného přímo ze vzduchu. Jde o doposud finančně nejlevnější způsob přípravy těch nejkvalitnějších jedno i vícestěnných dutých uhlíkových nano-vlákének. Z dostupných informací lze zjistit, že CO2 se absorbuje pomocí roztavených solí, kterými jsou (podle předcházejících Pintovych prací) pravděpodobně lithiem obohacené uhličitany. Na rozhraní sůl – katoda, kterou tvoří tenká vrstva železa nanesena na nerezové oceli, pak dochází k elektrochemické katalýze a usazování kýžených uhlíkových nanotrubiček. Nekorodující anodu tvoří monomolekulární vrstva oxidu hlinitého (AI2O3) nanesena na podkladu z niklu (Ni).


Kvalitní uhlíkové nanotrubičky s malým průměrem na neřezové katodě pokryté tenkou vrstvičkou železa (kredit: Pint Lab, Vanderbilt University)
Kvalitní uhlíkové nanotrubičky s malým průměrem na nerezové katodě pokryté tenkou vrstvičkou železa. (Kredit: Pint Lab, Vanderbilt University).

Jde samozřejmě o slibné, nicméně zatím „jenom“ laboratorní experimenty, které mají odhalit co nejefektivnější způsob syntézy a podmínky, které ovlivňují její průběh i parametry výsledného „černého zlata“, jak CNT (carbon nanotubes), tedy uhlíkové nanotribičky Cary Pint nazývá. Jeho tým zjistil, že průměr vytvořených vícestěnných trubiček ovlivňuje nejen tloušťka železného povlaku na katodě, ale i délka trvání syntézy - na začátku jsou v průměru 10 nm (tedy sto miliontin milimetru) tenké, po hodině nepřetržitého experimentu se jejich průměr zdvojnásobí v důsledku tzv. Ostwaldova zrání. Pohráváním se s podmínkami syntézy, jejich dolaďováním, by tento negativní jev mělo jít potlačit, nebo zcela eliminovat. Vědci jsou přesvědčeni o úspěšném dovršení výzkumu a komercionalizaci ekonomicky velmi efektivní výroby kvalitních uhlíkových trubiček ze vzdušného CO2. Pint, který se spoluautorkou, doktorandkou Annou Douglasovou, založil společnost SkyNano Technologies, tvrdí, že "by to mohlo znamenat revoluci ve světě". V této fázi mu půjde spíše o „revolučnější“ financování výzkumu, kterému stěží někdo řekne „ne“.

 


Zdroje 
ACS Applied Materials & Interfaces

Vanderbilt University news

ACS Cent Sci.

Video:  Cracking code to cheap, small carbon nanotubes

Datum: 24.05.2018
Tisk článku

Související články:

CO2 atmosféru otepluje i ochlazuje zároveň     Autor: Dagmar Gregorová (18.12.2009)
Tepelně odolná uhlíková "pryž"     Autor: Dagmar Gregorová (03.12.2010)
Uhlík jako nástroj moci?     Autor: Dagmar Gregorová (30.11.2011)



Diskuze:

CO2

Alexandr Kostka,2018-05-26 08:24:26

Není škodlivé. Stačí se podívat na fotky z doby před 100 lety a dnes, o kolik je "zeleněji" díky lepšímu růstu rostlin. Díky tomu se zvedly i výnosy. Po druhé světové bylo nedosažitelným ideálem 30 metráků pšenice z hektaru. Dnes je 60 slabá sklizeň. (ano, šlechtilo se, ale to CO2 dělá opravdu hodně) V zásadě, kdyby se ekofanatikům podařilo obsah CO2 snížit na úroveň před těmi 100 lety, tak nastane celosvětový hladomor!

Odpovědět


Re: CO2

Jiří Novák,2018-05-27 01:22:34

To si nevyberete. Ono to půjde do kopru tak jako tak, protože celé to slavné zemědělství po druhé světové válce je jeden velký omyl. Vlastně všechno co se udělalo s krajinou po druhé světové válce je omyl. Rozoráním mezí počínaje a melioracema rozhodně nekonče.
Takže buďto se nám ekofanatikům povede vrátit stav před WW2 a tahle země zase uživí 10 milionů lidí, nebo se nám to nepovede a budem odkázaní na dovoz žrádla přes půl zeměkoule. Teda v případě že ještě zůstanou nějaká místa odkud se bude dát dovážet žrádlo.

Odpovědět


Re: Re: CO2

Florian Stanislav,2018-05-28 22:09:03

Zemědělství před druhou světovou válkou mělo tažnou sílu koňský potah a pracovní sílu ruce zemědělců. Naše země pravda uživila 10 milionů lidí starým způsobem, když půlka lidí pracovala v zemědělství, na vsi každý měl nějaká hospodářská zvířata, slepice jistě. Potraviny se nestěhovaly přes půl kontinentu, ale z pole do stodoly. Naše zemědělství může být soběstačné, ale musel by do něj někdo investovat, což je při nastavených podmínkách neřešitelné. Stát to nebude, ten se postaral o rozbití konkurence schopných zemědělských celků a chovů, tak proč se něčemu divíme. USA středozápad má obrovské lány a farmy a dotovanou geneticky upravenou soju všude. Tomu se s našimi lány 15 ha pole na svahu konkurovat nedá, seje se to z čeho se dá přežít, čili řepka spojená s degradací pole slabým střídání plodin. Máme výzkumné ústavy a vysoké zemědělské školy, kde se to všechno ví. A jaký to má dopad?

Odpovědět


Re: Re: Re: CO2

Jiří Novák,2018-05-28 23:24:06

Pravda pravdoucí, bohužel... Přitom třeba v Rakousku to funguje. Když se chci podívat, jak vypadala malebná česká krajina před válkou, tak musím přes hranice.
Ono je to taky o lidech. Ještě docela nedávno bylo na dědině v každé chalupě prase, někde koza, a všude bez rozdílu slepice a králíci (plná králíkárna známá též pod názvem "životní pojištění"). Dneska přijede pojízdný obchod, který nabízí chlazené maso, česnek, cibuli (nekecám) a pokaždý prodá. A když se zeptám proč to kupujou tak se mi dostane odpovědi že přece na to mají. Tak proč by nekupovali - maso z Polska a česnek z Číny...
Já si nemyslím, že bychom se měli vrátit ke koňskému potahu a fofru na ruční pohon. Ale nechat si z minulosti to co funguje a přidat k tomu současné poznatky. To by myslímsi úplně stačilo. Bohužel se tady pořád myslí jak za Husáka. Jenom se bojím toho okamžiku, kdy přijde nějaká opravdu drsná ekonomická krize, válka nebo něco podobného a budem si jídlo muset vypěstovat sami. Ta půda to nedá. Ta už je dneska dobrá tak na cihly, ale ne na zemědělství.

Odpovědět

nerezová katoda

Florian Stanislav,2018-05-25 10:42:02

Spotřeba "zlého" CO2 (asi z hlediska klimatu) na výrobu nanotrubic neovlivní nic.
silnější než ocel
pevnější...
neřezové katodě
nerezové.....

Odpovědět


Re: nerezová katoda

Jan Novák9,2018-05-26 08:21:43

Ale ovlivní.
Zeleným mozkům nikdy nešlo o logické řešení problému, to by se už dávno zasazovali o snížení populace. Jde jim o pocit, o výmluvu "Já za to nemůžu, třídím odpad (místo přestat ho produkovat) a na dovolenou letím přes půl světa s aerolinkou která se chlubí nulovou CO2 stopou. Dělám maximum pro řešení. To ti ostatní se musí uskromnit", jako chudé země které nesmí stavět levné uhelné elektrárny ale používat drahé fotovoltaické které jsou naprosto nevhodné pro průmysl.

Přitom vytříděný odpad se stejně smíchá (většina, to co se nespálí) a stromy vysazené v Argentině pro získání "0 carbon footprint" se potom spálí na "ekologickou energii" nejlépe v UK, po dopravě přes půl světa a CO2 je zpátky i s úroky za cenu několikanásobného čerpání dotací v procesu.

Odpovědět


Re: Re: nerezová katoda

Milan Krnic,2018-05-26 13:38:45

Jenže když máte víru pevnou, tak nejen nanotrubička, ale i celý les stromů z toho CO2 vnikne. A není třeba kvůli tomu jezdit do Argentiny.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace