Nivelul foarte mare de dioxid de carbon (CO₂) din atmosfera Pământului este una dintre cele mai presante probleme ale epocii noastre. Ca atare, multe cercetări s-au axat pe găsirea de modalități pentru a-l reduce, dar și pe soluții pentru a-l elimina, inclusiv prin transformarea lui în materiale plastice sau spumă și combustibili. Oamenii de știință de la departamentul de energie al Oak Ridge National Laboratory au realizat inversarea procesului de ardere printr-un proces electrochimic care transformă dioxidul de carbon în etanol. Procesul nu este numai foarte ieftin și eficient, dar , de asemenea , are loc la temperatura camerei.
Cercetătorii au declarat că au descoperit oarecum întâmplător această reacție chimică complicată. Ei au realizat un catalizator din materiale obișnuite, care nu sunt scumpe (carbon și cupru), iar când au aplicat o tensiune de doar 1,2 volți au reușit cu ușurință inversarea procesului de ardere cu o rată de conversie inițială de circa 63%. A fost o surpriză deoarece acest tip de reacție electrochimică produce în mod normal, fără catalizator, un amestec de mai multe substanțe diferite în cantități mici, inclusiv metan, etilenă și monoxid de carbon.
Catalizatorul este format dintr-un film dens nano-texturat de carbon care conține vârfuri microscopice poziționate la aproximativ 50-80 nm pe lungime în care au fost incorporate nano-particule de cupru. Filmul a fost dezvoltat folosind o tehnică relativ simplă de depunere chimică care utilizează acetilenă și amoniac ca reactivi. La aplicarea curentului electric o mare parte a electronilor de CO₂ se dimerizează (reacție chimică prin care se formează un compus chimic prin combinarea a două molecule identice) și rezultă etanolul. Oamenii de știință și-au propus să îmbunătățească metoda și să studieze în amănunt mecanismul chimic complex al catalizatorului cupru/carbon.
Acest proces ar putea revoluționa eliminarea surplusului de CO₂ din atmosferă (în 2015 au fost „pompate” în atmosferă 38,2 miliarde de tone de dioxid de carbon numai prin arderea combustibililor fosili). La scară mare, chiar comercială, se poate folosi pentru diverse aplicații industriale, iar excesul disponibil de energie electrică generată de vânt și soare ar putea fi ușor și ieftin transformat în combustibil lichid (etanol) și stocat ca atare.
