Команда химиков разработала технологию производства сжиженного топлива из воды, углекислого газа и видимого света посредством искусственного фотосинтеза.
Растения используют солнечную энергию для стимулирования химических реакций между Н2О и СО2, чтобы синтезировать глюкозу. В новом исследовании ученые описали искусственный процесс, который использует те же исходные элементы, что и растения, для преобразования воды и углекислого газа в более сложные молекулы углеводородов, таких как пропан.
Роль хлорофилла в лаборатории выполняли металлические катализаторы с наночастицами золота, обогащенными электронами, которые поглощали зеленый свет и переносили элементарные частицы, необходимые для химической реакции между водой и диоксидом углерода. Золото хорошо взаимодействует с углекислым газом и поглощает энергию, не разрушаясь при этом, как другие металлы.
Ученые из Университета Иллинойса говорят, что сжиженное топливо безопаснее газообразного, его дешевле и проще транспортировать, а его молекулы содержит больше связей, то есть энергия в них упакована плотнее. По их мнению, полученные таким образом углеводороды лучше не сжигать, а преобразовывать в топливные элементы для производства электроэнергии.
Несмотря на потенциал технологии зеленой энергии, исследователи признают, что природный фотосинтез в растениях все еще намного эффективнее изобретенного искусственного процесса. Поэтому они продолжат совершенствовать катализатор, чтобы метод было целесообразно использовать с экономической точки зрения.
Недавно международная группа исследователей разработала метод эффективного преобразования углекислого газа в уголь при комнатной температуре.
текст: Илья Бауэр, фото: Fred Zwicky, Sungju Yu/University of Illinois