# Alcoholen uit koolstofdioxide

De stijging van het CO2-gehalte in de atmosfeer heeft geleid tot onderzoek naar het gebruik van CO2 als grondstof voor brandstoffen. Zo is bijvoorbeeld de elektrochemische omzetting van CO2 tot methanol onderzocht. Hierbij is gebruikgemaakt van een elektrochemische cel zoals is weergegeven in figuur 1.

De totaalvergelijking van de reactie in de elektrochemische cel is hieronder weergegeven.

De elektrode die in het onderzoek is gebruikt, was bedekt met een laagje polyaniline. Hiervoor is gekozen omdat door de polyaniline niet alleen elektrische energie maar ook lichtenergie kan worden overgedragen bij elektrochemische reacties. Het rendement van de omzetting van CO2 tot
methanol nam inderdaad sterk toe wanneer de elektrode werd belicht met een felle lamp. Men heeft de stroomsterkte tijdens de omzetting onderzocht, waarbij de volgende omstandigheden werden gekozen:
- De oplossing bevatte geen CO2 (blanco) of was juist verzadigd met CO2.
- De cel werd verlicht of verduisterd.

Voorafgaand aan de experimenten werd met een buffer de waarde van de pH ingesteld op 4 ofwel op 7.
De resultaten van de metingen zijn in de tabel weergegeven. De waardes in de tabel zijn de gemeten stroomsterktes in μA.

Uit de blanco metingen blijkt dat er ook stroom loopt als er geen CO2 aanwezig is. De stoffen uit de gebruikte buffer kunnen niet als oxidator optreden, en verklaren dus ook niet de stroom die er loopt.
Op grond van de resultaten formuleerden de onderzoekers twee conclusies:
1 Aan de polyaniline elektrode verloopt ook de halfreactie
2 H+ + 2 e– → H2.
2 De halfreactie 2 H+ + 2 e– → H2 wordt ook versneld door de polyaniline elektrode.

Uit onderzoek met gaschromatografie bleek dat er behalve methanol ook een aanzienlijke hoeveelheid ethanol aan de polyaniline elektrode wordt gevormd. In het onderzoek werd de ontstane molverhouding tussen ethanol en methanol bepaald.
Aangezien de detector een verschillende gevoeligheid kent voor ethanol en methanol werd eerst een chromatogram gemaakt met een standaardoplossing. Deze standaardoplossing bevatte ethanol en methanol in de molverhouding 1 : 1.
In figuur 2 zijn het chromatogram van de standaardoplossing en dat van een monster weergegeven. Naast elke piek is het relatieve piekoppervlak genoteerd.