Mokslo ir technologijų pasaulis

"Sausas vanduo" - perspektyvi terpė dujoms ir pavojingoms cheminėms medžiagoms saugoti
Publikuota: 2010-08-26

Neįprasta medžiaga, žinoma "sausojo vandens" pavadinimu ir išoriškai primenanti cukraus pudrą, gali tapti nauja terpe metanui bei anglies dioksidui absorbuoti ir saugoti. Ją tiriantys mokslininkai teigia, jog tokiu būdu būtų galima ne tik sumažinti neigiamus klimato šiltėjimo procesus, bet ir išplėtoti perspektyvią metano energetiką.

Milteliai ateityje gali būti pritaikyti įvairiose srityse. Pavyzdžiui, jie gali būti panaudoti ekologiškiau ir energijos požiūriu efektyviau įvairias pramonines chemines reakcijas valdyti ir įvairiems plataus vartojimo produktams gaminti. Sausas vanduo taip pat gali užtikrinti saugų kenksmingų medžiagų transportavimą. "Pasaulyje niėra nieko, kas būtų panašu į tai", sako moksliniam tyrimui vadovavusio profesoriaus Andrew Cooperio kolega Benas Carteris. "Galbūt ateityje mums pavyks išvysti tikras sauso vandens bangas", vaizdingai išsireiškia specialistas.

Carteris aiškina, jog medžiagai pavadinimas "sausas vanduo" suteiktas todėl, kad faktiškai 95% jo sudaro tikras vanduo, tačiau išoriškai substancija primena sausus miltelius. Kiekvienoje miltelių granulėje yra mažas lašelis vandens, apsuptas modifikuoto silicio sluoksniu. Silicio danga neleidžia lašeliams jungtis vienas su kitu ir taip virsti paprastu vandeniu. Gaunama sausa pudra gali sugerti dujas, kurios vėliau chemiškai jungiasi su vandens molekulėmis ir suformuoja cheminius junginius - hidratus.

Įdomu tai, kad sausas vanduo pirmą kartą buvo atrastas dar 1968 metais ir juo buvo susidomėta išskirtinai dėl jo potencialaus panaudojimo kosmetikoje. Didžiosios Britanijos Hull universiteto mokslininkai šia medžiaga vėl susidomėjo 2006 metais, siekdami plačiau ištirti jo savybes ir vidinę struktūrą.

Viena naujausių šios medžiagos panaudojimo sričių - terpė dujoms kaupti ir saugoti. Kaupti galima ir šiltnamio efektą sukeliančias dujas, tokias kaip anglies dioksidas. Laboratoriniuose tyrimuose Cooperis kartu su kolegomis nustatė, jog sausas vanduo per tą patį laiko tarpą absorbuoja tris kartus daugiau anglies dioksido nei paprastas vanduo ir silicis. Ši savybė absorbuoti anglies dvideginį hidrato formoje gali padėti sumažinti neigiamus globalaus klimato atšilimo reiškinius, teigia tyrinėtojai.

Cooperis taip pat pademonstravo, jog sausajame vandenyje galima saugoti ir metaną, taip išplečiant jo, kaip energijos šaltinio, panaudojimo galimybes. Mokslininkai tikisi, jog miltelius bus galima panaudoti natūraliuose telkiniuose randamoms gamtinėms dujoms surinkti ir transportuoti. Metano hidrato pasitaiko ir natūralioje formoje, vandenyno dugne - tai yra "užšalusio metano" forma, kuri taip pat žinoma degančiojo ledo pavadinimu. Metaną saugant miltelių formoje, jį būtų paprasčiau naudoti gamtinėmis dujomis varomuose automobiliuose. "Žinoma, šioje srityje reikia dar daug ką nuveikti, norint pasiekti tokius praktinio panaudojimo rezultatus", priduria Carteris.

Kita įdomi taikymo sritis yra tai, kad sausas vanduo taip pat gali būti naudojamas kaip katalizatorius, pagreitinantis reakcijas tarp vandenilio ir maleino rūšties. Šios reakcijos metu susidaro vadinamoji gintaro rūgštis (angl. succinic acid). Ši medžiaga naudojama kaip žaliava vaistams, maisto papildams ir kitokiems plataus vartojimo produktams gaminti. Paprastai jos gamybos metu medžiagas tenka maišyti. Jei pavyktų sukurti sauso vandens daleles, savyje turinčias maleino rūgšties, reakcija su vandeniliu vyktų greičiau, be to, nereikėtų naudoti jokio maišymo. Procesas taptų ekologiškesnis ir efektyvesnis energijos sąnaudų požiūriu.