Ученые создали «искусственный лист», использующий солнечный свет для производства чистого синтетического топлива
В последние годы ученые добились большого прогресса в альтернативной энергетике, но предстоит еще много работы.
Теперь есть обнадеживающие новости о разработке «искусственного листа», который может привести к производству действительно «чистого» синтетического топлива.
В этом случае ключевым шагом на пути к этому достижению является устойчивое производство синтез-газа, смеси водорода и оксида углерода. В настоящее время синтез-газ широко используется в производстве различных видов топлива, лекарств, пластмасс и удобрений; это может быть сделано несколькими способами, но обычно включает в себя оставшиеся продукты от угля или материалов на основе нефти. Таким образом, конечный продукт не всегда углеродно-нейтральный.
Новое листовое устройство погружено в воду и питается от солнечного света — и может работать в облачные дни; оно может производить устойчивый синтез-газ без выброса углекислого газа в воздух.
«Возможно, вы не слышали о самом синтез-газе, но каждый день вы потребляете продукты, созданные с его использованием», — говорит химик Эрвин Рейнзер из Университета Кембриджа в Великобритании.
Способность к его устойчивому производству была бы критически важным шагом для сокращения глобального углеродного цикла и создания устойчивой химической и топливной промышленности.
Лист имитирует фотосинтез, который мы наблюдаем у растений, сочетая поступающий свет, воду и углекислый газ с кобальтовым катализатором, называемым перовскитом. На другом конце вы получаете водород и окись углерода, которые затем могут производить синтез-газ.
В то время как эффективность машины в настоящее время низкая, ее можно улучшить с помощью дальнейших исследований. По словам ученых, это уникальная комбинация материалов и катализаторов, которая ставит их систему впереди аналогичных устройств.
«Вы не ограничены использованием этой технологии только в теплых странах или только процессом в летние месяцы», — говорит химик Вирджил Андрей из Кембриджского университета.
«Вы можете использовать его с рассвета до заката, в любой точке мира».
Это, конечно, важно в тех частях света, где не всегда гарантируется стабильное электричество или надежное солнечное освещение.
С точки зрения этого нового исследования, члены команды говорят, что они уверены в своих катализаторах и комбинации материалов, и это предвещает хорошие перспективы на будущее — в конечном счете, синтез-газ может не понадобиться в качестве промежуточной стадии, и производство может перейти прямо к жидкому топливу.
Исследование было опубликовано в Nature Materials.
