Заводская труба выбрасывает в воздух углекислый газ, а рядом стоит установка, которая ловит этот газ и под солнечным светом собирает из него молекулы этилена — сырья для пластиковых пакетов и труб. Такую картину приблизили материаловеды, которые модифицировали кристалл полуметалла PdSn4 небольшим количеством платины.
В исходном кристалле электроны движутся со скоростью, как у хорошего бегуна — 25 000 квадратных сантиметров на вольт за секунду. Это значит, что заряды почти не теряют энергию на пути. Но для химической реакции нужно не только быстрое движение, а ещё и правильная расстановка электронов на атомах. Добавка платины перераспределила заряды между атомами палладия, олова и платины, и на поверхности появились места, где два атома углерода из углекислого газа охотно соединяются друг с другом.
Этот результат — не просто лабораторный курьёз. Этилен — один из самых востребованных продуктов химической промышленности, из него делают полиэтилен, антифриз и множество других материалов. Если научиться получать его из углекислого газа с высокой точностью, то дым из трубы станет не отходом, а сырьём. И для этого не нужно сжигать нефть — достаточно солнечного света и правильно настроенного кристалла.
Этилен — это растительный гормон. Бананы выделяют его, когда созревают, и если положить рядом незрелый плод, он быстрее станет спелым. А теперь этот же газ научились делать из углекислого газа на кристалле с платиной.
В романе Кима Стэнли Робинсона «Министерство будущего» углекислый газ из атмосферы превращают в полезные вещи, чтобы спасти климат — похоже на эту технологию, только там вместо кристаллов работают целые заводы.