محققان در آزمايشگاه ملي «پاسفيک» نورث‌وست براي تبديل اتانول زيستي به ديگر محصولات مفيد، نانوکاتاليست جديدي ساخته‌اند. اين کاتاليست اتانول را به ماده شيميايي به نام ايزوبوتن تبديل خواهد کرد.
به گزارش سرويس فناوري ايسنا، «يانگ وانگ» يکي از اين محققان گفت: ايزوبوتن يک ماده شيميايي فرار است که مي‌تواند کاربردهاي اتانول توليد شده از زيست‌توده را افزايش دهد. به علاوه اين نانوکاتاليست به حضور آب نياز دارد که اين به توليدکنندگان اجازه مي‌دهد که به جاي زيست‌اتانول خالص از زيست‌اتانول رقيق و ارزان‌تر استفاده کنند و بنابراين هزينه‌ها به طور موثري کاهش مي‌يابد.
تعادل خوب اکسيدهاي روي و زيرکنيوم در اين نانوکاتاليست (جزء ارغواني رنگ) اتانول را به ايزوبوتن به همراه مقادير کمي از محصولات فرعي ناخواسته از قبيل استون و اتيلن تبديل مي‌کند.
براي يافتن انرژي‌هاي تجديدشدني که قرار است جايگزين سوخت‌هاي فسيلي شوند، کاتاليست يک جزء کليدي است. اين محققان جهت ساخت نانوکاتاليست خود، اکسيد روي و اکسيد زيرکنيوم را با هم ترکيب کردند. اگرچه هدف آنها توليد هيدروژن از اتانول بود، اما اين کاتاليست، اتانول را به ايزوبوتن تبديل مي‌کند. ايزوبوتن محصول مفيدي است. شيميدانان مي‌توانند از آن لاستيک تاير بسازند يا حلال غيرسمي توليد کنند که جايگزين حلال‌هاي سمي استفاده شده در کاربردهاي صنعتي و تميزکنندگي شود. ايزوبوتن را همچنين به آساني مي‌توان به سوخت جت و افزودني‌هاي بنزيني از قبيل «ETBE» که عدد اکتان بنزين را افزايش مي‌دهند، اضافه کرد.
تا کنون کسي، کاتاليستي نساخته است که در يک واکنش شيميايي يک مرحله‌اي ايزوبوتن را از اتانول توليد کند، بنابراين اين محققان فکر مي‌کنند که چنين کاتاليستي مي‌تواند در کاهش هزينه سوخت‌هاي زيستي و مواد شيميايي تجديدشدني مهم باشد.
با تحقيق بيشتر روي اين کاتاليست، اين محققان بررسي کردند که اگر مقادير مختلفي از روي و زيرکونيوم استفاده شود، چه اتفاقي مي‌افتد. آنها نشان دادند که کاتاليست ساخته شده فقط از اکسيد روي، اتانول را بيشتر به استون - ماده‌اي که حذف‌کننده لاک ناخن است - تبديل مي‌کند. اگر اين کاتاليست فقط شامل اکسيد زيرکنيوم باشد، اتانول را بيشتر به اتيلن - ماده شيميايي که به وسيله گياهان توليد مي‌شود و ميوه‌ها را رسيده مي‌کند - تبديل مي‌کند. زماني که اين نانوکاتاليست ترکيبي از اين اکسيدها است و نسبت اکسيد روي به اکسيد زيرکونيوم يك به 10 است، مي‌تواند بيش از 83 درصد اتانول را به ايزوبوتن تبديل کند.
اين محققان جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Journal of the American Chemical Society» منتشر کرده‌اند.