Ένα τεχνητό φύλλο μεγέθους μάρκας μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα σε καύσιμο

Μια ομάδα ερευνητών από τις Ηνωμένες Πολιτείες έχει προχωρήσει στον τομέα της τεχνητής φωτοσύνθεσης. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια συσκευή που μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα σε υγρά καύσιμα και άλλες πολύτιμες χημικές ουσίες αποκλειστικά με την ενέργεια του ηλιακού φωτός. Συνδυάζοντας έναν καταλύτη χαλκού με ένα φωτοκύτταρο περοβσκίτη, απέκτησαν ένα αυτόνομο σύστημα που συλλαμβάνει το ηλιακό φως και μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα σε μόρια διάνθρακα, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες.
Αντί για χλωροφύλλη, μια ομάδα επιστημόνων από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley και μια σειρά από άλλους επιστημονικούς οργανισμούς χρησιμοποίησαν υλικό περοβσκίτη μολύβδου-αλογονιδίου για να δημιουργήσουν ένα τεχνητό φύλλο. Τα φύλλα ενός τεχνητού φυτού που απορροφούν το φως του ήλιου κατασκευάστηκαν από αυτό, γράφει ο IE.
Όπως έχουν αποδείξει προηγούμενες μελέτες, η τεχνητή φωτοσύνθεση μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας βιολογικά υλικά, αλλά η ομάδα του καθηγητή Yang Peidong επέλεξε χαλκό. Παρά τη μειωμένη εκλεκτικότητά του σε σύγκριση με τους βιολογικούς καταλύτες, αυτό το ανόργανο υλικό προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα: μεγαλύτερη αντοχή, σταθερότητα και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Για πρακτική εφαρμογή, αυτές οι ιδιότητες είναι κρίσιμες.
Σε εργαστηριακές δοκιμές υπό τεχνητό φως που προσομοιώνει το συνεχές ηλιακό φως, ένα σύστημα μεγέθους γραμματοσήμου αποδείχθηκε ικανό να μετατρέπει αποτελεσματικά το CO₂ σε μόρια διάνθρακα.
Η ομάδα είπε ότι η ικανότητα ενός τεχνητού φύλλου να παράγει διάνθρακα θα μπορούσε να είναι χρήσιμη σε κρίσιμες βιομηχανίες, όπως τα πολυμερή ή τα καύσιμα βαρέων οχημάτων. Στο μέλλον, ο Yang και η ομάδα του ελπίζουν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα του συστήματος και να αυξήσουν το μέγεθος της συσκευής, φέρνοντας την τεχνολογία πιο κοντά στην πρακτική χρήση.
Η αποτελεσματική μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε χημική ενέργεια με τη δυνατότητα επακόλουθης αποθήκευσης είναι το όνειρο πολλών μηχανικών. Η φύση έχει ήδη βρει μια μεγάλη λύση πριν από δισεκατομμύρια χρόνια με την εφεύρεση της φωτοσύνθεσης. Το ηλιακό φως στα φυτά μετατρέπεται σε χημική ενέργεια αμέσως και σχεδόν χωρίς απώλειες.
Ένα τεχνητό φύλλο μεγέθους μάρκας μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα σε καύσιμο