Устройство, вдохновленное фотосинтезом, позволяет получать сложные углеводороды, необходимые для производства жидкого топлива.
Исследователи из Кембриджского университета и Калифорнийского университета в Беркли разработали новый метод производства чистого топлива и химикатов, которые являются основой современной энергетики и производства. Об этом говорится на официальном сайте Кембриджского университета.
Сообщается, что разработанное учеными устройство объединяет поглощающий свет "лист", изготовленный из перовскита, с катализатором из медных "наноцветков", чтобы преобразовывать углекислый газ в полезные молекулы. В основу исследования легла более ранняя работа команды по искусственным листьям, вдохновленная фотосинтезом.
"Мы хотели выйти за рамки простого снижения углекислого газа и производить более сложные углеводороды, но это требует значительно больше энергии", — сказал доктор Вирджил Андре с химического факультета имени Юсуфа Хамида в Кембридже, ведущий автор исследования.
Как отмечают исследователи, сегодня почти все углеводороды происходят из ископаемого топлива, однако их новый метод позволяет получать чистые химикаты и топливо, изготовленные из CO2, воды и глицерина, без дополнительных выбросов углерода.
В отличие от большинства металлических катализаторов, которые могут преобразовывать CO₂ только в одноуглеродные молекулы, медные "цветы" позволяют образовывать более сложные углеводороды с двумя атомами углерода, такие как этан и этилен. Эти углеводороды являют собой ключевые строительные блоки для жидкого топлива, химикатов и пластика.
Чтобы еще больше повысить эффективность и преодолеть энергетические ограничения расщепления воды, ученые добавили кремниевые нанопроволочные электроды, которые способны окислять глицерин. Обычно глицерин считается отходами, но здесь он играет решающую роль в повышении скорости реакции.
"Эта новая платформа производит углеводороды гораздо эффективнее — в 200 раз лучше, чем предыдущие системы для расщепления воды и углекислого газа", — подчеркнули в Кембриджском университете.
В свою очередь исследователи из Университета штата Огайо разработали технологию преобразования пластиковых и сельскохозяйственных отходов в синтез-газ — вещество, которое чаще всего используется для создания химикатов и топлива, таких как формальдегид и метанол.