Centraal bij de ontdekking van Mathew Kanan en Christina Li van de Stanford University staat een elektrode gemaakt van koperoxide. De chemische structuur van koperoxide levert een netwerk van koper nano-kristallen dat koolmonoxide kan omzetten in vloeibare ethanol.
Door middel van elektrolyse is het mogelijk om dit met een zodanige snelheid te doen dat het proces industrieel rendabel is. Het onderzoek is gepubliceerd in het april-nummer van het wetenschappelijk tijdschrift Nature.
Efficiënt
Het proces vindt plaats bij kamertemperatuur en onder aanzienlijke druk. Het prototype bestaat uit twee elektrodes die in een bak water hangen, dat verzadigd is met koolmonoxide. Tot verbazing van Kanan en Li bleek de structuur van koper nano-kristallen in staat om direct 57 procent van de elektrische stroom in te zetten voor de productie van ethanol en acetaat. Daarmee is die tien keer efficiënter dan conventionele koperen katalysatoren.
Als het experiment op industriële schaal kan worden toegepast, betekent dat een enorme stap voorwaarts. Voor de conventionele productie van biobrandstoffen als ethanol zijn mais, suikerriet en andere plantenresten nodig. Die hebben grond, water en kunstmest nodig. In sommige streken van de VS is zo'n 3000 liter water nodig om 12 liter ethanol te maken.
De onderzoekers stellen voor om CO2 uit de atmosfeer te halen en om te zetten in koolmonoxide. "Technisch is dat mogelijk, alleen ontbrak de kennis om koolmonoxide om te zetten in een nuttige, vloeibare brandstof, die makkelijk is op te slaan en niet giftig is", zegt Matthew Kanan op de website van de Stanford Universiteit. In het ideale geval fungeert zon-, wind- en waterkracht als elektriciteitsbron in het productieproces.
Bron: Stanford Report 9 April 2014 | Foto: Daniel Spiess via Flickr
