Dostopno železo namesto drage platine?

Ravno s tem se ukvarja skupina kemikov in drugih znanstvenikov na ameriški univerzi Princeton, ki jo vodi profesor Paul Chirik. To sicer nikakor ne pomeni, da bomo lahko iz kupa železa, katerega kilogram je vreden okoli en evro, kmalu pridobili dragoceno platino, katere en sam gram je vreden okoli 40 evrov. A morda le ni daleč trenutek, ko bomo lahko v raznih tehnoloških procesih, kjer se uporablja platina, vendarle uporabili železo.

Chirik si prizadeva povečati prožnost pri tehnoloških procesih, ki tako ne bi bili več močno odvisni samo od dragih surovin, ki so neredko tudi geopolitično težje dostopne, je povedal ameriški znanstvenik za New York Times.

Da bo pot hitrejša

Platina se namreč uporablja kot katalizator v mnogo postopkih farmacevtske in živilske industrije ter v drugih pomembnih proizvodnih dejavnostih. Katalizator je snov, ki vpliva na hitrejše izvajanje kemijske reakcije, a po koncu kemijske reakcije izstopa nespremenjena. Poenostavljeno povedano, si katalizator lahko predstavljamo kot snov, ki s svojo navzočnostjo pomaga znižati energetski "hrib", ki ga morajo reaktanti (snovi, ki vstopajo v reakcijo) premagati, da bi iz njih v reakciji nastali produkti (snovi, ki izstopajo iz reakcije).

Geometrija in prosti elektroni ključnega pomena

Chirikovi raziskovalci so pripravili koordinacijsko spojino, pri kateri so železov atom obdali z organskimi ligandi (vezanimi snovmi) ter tako spremenili geometrijo in razpoložljivost prostih elektronov, dva ključna dejavnika, ki določata reaktivnost.

Na podoben način so z uporabo kobalta kot osrednjega atoma ustvarili novo reaktivnost, ki omogočajo izdelavo novih vrst plastičnih materialov z uporabo cenejših materialov.

Povpraševanje narekuje cene

Nekoč poceni in skorajda nezaželen kobalt sicer ni več tako cenovno ugoden kot železo. Povpraševanje po njem se je namreč povečalo zaradi izdelave ploskih baterij pri mobilnih napravah, kot so mobilni telefoni in dlančniki, kar le še utrjuje Chirikovo prepričanje o potrebi razvoja prožnih tehnoloških procesov. Razvoj procesov, pri katerih bi kot katalizatorje lahko uporabili široko dostopne snovi, je logičen korak v to smer.

Rja (ne) bo večji problem kot …

Nagnjenost železa k rjavenju lahko nekoliko omeji, oteži in podraži sicer zanimivo idejo o uporabi železa kot katalizatorja v industrijskih procesih. Pri laboratorijskem delu in raziskavah gre za majhne količine, pri katerih je delo v posebnih vakuumskih celicah še smiselno in izvedljivo, a pri industrijskih procesih, kjer ne govorimo več o gramih in miligramih, temveč o kilogramih in tonah, postanejo razmere bistveno drugačne.

… okoljska spornost plemenitih kovin

Plemenite kovine, kot sta paladij in platina, so sicer uveljavljeni katalizatorji, a do okolje niso najbolj prijazne. Pri vrednotenju učinkov je torej treba upoštevati tudi ta vidik, je prepričan Chirik, kar pomeni, da utegnejo težave zaradi propada železa na zraku v končnem seštevku povzročati manj glavobola kot ravnanje z odpadnimi plemenitimi kovinami.