Ученые открыли новый способ превращения солнечного света в топливо
Разработанная молекула имеет все шансы стать важнейшим звеном в цепи развития искусственного фотосинтеза. Благодаря своим уникальным свойствам, она обеспечит эффективное преобразование солнечной энергии в экологически чистое, углеродно-нейтральное топливо.
Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail
Ученые из Базельского университета создали уникальную молекулу, способную имитировать фотосинтез растений. Под действием света она способна аккумулировать сразу четыре электрических заряда: два положительных и два отрицательных. Основная цель разработки — превращение солнечной энергии в экологически чистое углеродно-нейтральное топливо, пишет ScienceDaily.
Фотосинтез, происходящий в растениях, обеспечивает основу существования большинства живых организмов на Земле. Растения поглощают солнечные лучи и перерабатывают углекислый газ в богатую энергией глюкозу, которую впоследствии потребляют животные и люди. Продуктом сгорания углеводов вновь становится углекислый газ — он возвращается обратно в атмосферу и замыкает природный круговорот веществ.
Искусственный аналог природного процесса открывает путь к производству возобновляемого топлива. Ученые стремятся создать вещества, способные эффективно воспроизводить фотосинтез, используя солнечную энергию для синтеза водорода, метанола и даже синтетического бензина. Такой вид топлива станет нейтральным источником энергии, так как при сгорании он выделяет ровно столько углекислого газа, сколько использовалось для его изготовления.
Оригинальность новой структуры заключается в ее способности сохранять одновременно четыре заряда благодаря воздействию двух последовательных импульсов света. Молекула состоит из пяти функциональных компонентов: две пары областей, одна из которых теряет электроны, приобретая положительный заряд, вторая принимает электроны, становясь отрицательно заряженной, а центральный участок играет роль фотокатализатора, инициирующего перенос электронов.
Использование двухступенчатого подхода позволило специалистам достичь эффективной реакции даже при низкой освещенности, близкой к естественным условиям солнечного освещения. Это существенно упрощает практическое применение технологии, ранее требовавшей интенсивного лазерного излучения.
Несмотря на успех, созданный прототип пока не представляет собой полноценную рабочую систему искусственного фотосинтеза. Тем не менее достигнутый прогресс помогает глубже понять механизмы электронного транспорта, играющие решающую роль в создании устойчивых источников энергии будущего. По словам экспертов, новый подход позволит приблизиться к разработке эффективных технологий хранения и переработки солнечной энергии.
Тем временем российские ученые научились делать дешевые и эффективные «живые батарейки».
Поделиться
