Углекислый газ впервые научились напрямую превращать в метанол

Учёным впервые удалось осуществить преобразование углекислого газа напрямую в метанол, который можно использовать в качестве сгораемого топлива или сырья для производства пластика. Это означает, что избыток находящегося в атмосфере углекислого газа, накопившегося из-за сжигания ископаемого топлива, можно не только удалить из атмосферы, но и пустить в дело.

Исследователям из Университета Южной Калифорнии удалось подобрать гомогенный катализатор для преобразования CO₂ в CH₃OH – то есть, катализатор, находящийся в одной фазе с реагирующими веществами.

Катализатор представляет собой раствор, содержащий металл рутений. Исследование возможности применения рутения в качестве гомогенного катализатора было начато ещё четыре года назад. И вот реакция с этим катализатором, наконец, стала возможной.

Реакция проходит при температуре в 150 градусов Цельсия. При этом катализатор спокойно выдерживает такую температуру, практически не расходуется и может быть многократно использован повторно. Достигнута высокая скорость реакции, а доля преобразованного углекислого газа доходит до 79%. Получающийся метанол растворён в воде, но может быть легко извлечён через дистилляцию.

«Разработка стабильного катализатора для преобразования углекислого газа в метанол была сложной задачей,- говорит ведущий автор работы, Сурья Пракаш [Surya Prakash]. – Большинство катализаторов доходят лишь до стадии формирования муравьиной кислоты. Кроме того, необходим был катализатор, дающий прямое преобразование исходных веществ в метанол. И мы решили обе задачи».

Учёные надеются, что их работа поможет в скором будущем организовать искусственный круговорот углекислого газа в природе, в помощь естественному. В природе углекислый газ усваивается растениями и морским планктоном, но избыточное сжигание человеком ископаемого топлива приводит к тому, что естественные процессы не справляются с излишками газа. Считается, что CO₂ является парниковым газом и приводит к тому, что атмосфера и поверхность планеты постепенно разогревается – т.н. «глобальное потепление».

Рутений — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 44. Простое вещество рутений — переходный металл серебристого цвета. Относится к платиновым металлам. Первооткрыватель рутения К. К. Клаус назвал элемент в честь России (Ruthenia — латинское название Руси/России).