Получение энергии при помощи искусственного фотосинтеза

Параллельно с поисками новых источников «зеленой» энергии идут процессы уменьшения содержания углекислого газа в атмосфере для снижения влияния парниковых газов на окружающую среду. Отрадно заметить, что большинство ученых в своих исследованиях используют примеры получения энергии, созданную самой природой.  

Таким ярким примером является фотосинтез, — когда растения превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в энергию. В нашей атмосфере много углекислого газа, в городах его очень много, поэтому ученые ищут способы того, как снизить его содержание в воздухе.

«Исследователи из лаборатории Лоуренса Беркли (национальная лаборатория Министерства энергетики США в Беркли, штат Калифорния.) нашли удивительный способ искусственного фотосинтеза, как превратить углекислый газ в спирт.

Причем для этого превращения не нужно ничего, кроме энергии Солнца. Ну а у спирта есть немало самых разных возможностей применения.

Объединенный центр искусственного фотосинтеза из Лаборатории Беркли пытается найти способ воспроизвести процесс, с помощью которого растения превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в энергию. Такие методы уже найдены, но они обычно требуют огромного количества электричества.

Для искусственного фотосинтеза количество используемого электричества измеряется в солнечном освещении. Одна единица солнечного освещения равна количеству электроэнергии необходимого для имитации Солнца, находящегося в зените в безоблачный день, тогда как 0,1 солнечного освещения равна энергии, произведенной на закате. Большинство современных машин искусственного фотосинтеза работают только при одной единице, что хорошо в лаборатории, но непрактично в реальном мире.

Чтобы реакция искусственного фотосинтеза шла при небольших затратах энергии, команда из Беркли обратилась к новым материалам.

Они разработали анод из нанотрубок двуокиси иридия, превращающий воду в кислород, и медно-серебряный нанокоралловый катод, превращающий углекислый газ в этанол. В результате процесс искусственного фотосинтеза стал возможным даже при 0,35 солнечного освещения.

Новый катализатор (см. схему), который может обеспечить конверсию двуокиси углерода в многоуглеродистую конверсию с использованием рекордно низких входов энергии.

Для этого исследования сотрудники из лаборатории Беркли разработали полную систему для работы в разное время суток, а не только на уровне световой энергии освещения 1 единица солнца. Они меняли яркость источника света, чтобы показать, что система эффективна даже в условиях низкой освещенности.

Результатом разработки стал анод из нанотрубок двуокиси иридия, превращающий воду в кислород, и медно-серебряный нанокоралловый катод, превращающий углекислый газ в этанол. В результате процесс искусственного фотосинтеза стал возможным даже при 0,35 солнечного освещения.

Приятной особенностью нанокораллового катода является то, что, подобно растениям, он может сделать целевые продукты в широком диапазоне условий, и он очень стабилен, отмечают ученые из лаборатории Лоуренса Беркли». Источник

Пусть не смущает читателя сложность преобразования солнечного света при помощи искусственного фотосинтеза по превращению углекислого газа в топливо. Каждый элемент этого преобразования может превратиться со временем в новую инновационную технологию.

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения