НОВИНИ


НОВА, ЕВТИНА ИЗКУСТВЕНА ФОТОСИНТЕЗА ПРЕЧИСТВА ВЪЗДУХА И СЪЗДАВА ЧИСТО ГОРИВО
28.04.2017

Снимка: Bernard Wilchusky

Учени създадоха изкуствена форма на фотосинтеза, която може да намали нивата на въглероден диоксид във въздуха, като в същото време предостави "слънчево" гориво - две потенциални изгоди, които могат да помогнат в борбата със стабилизирането на променящия се климат на Земята,  съобщава Science alert.


 

Химическата реакция се задейства от синя светлина, имитираща синята дължина на вълната на слънчевата светлина, и преработва въглеродния диоксид в две редуцирани форми - формиат и формамид, които могат да бъдат използвани като енергийни източници. След приключване на реакцията, това, което остава, е по-чист въздух и допълнителна енергия - също както при истинската фотосинтеза, която преработва слънчевата енергия в химическа.

Изследователите по целия свят от години се опитват с частичен успех да пресъздадат процеса, който се извършва от растенията, но в синтетичен материал. Реакции, подобни на фотосинтезата, могат да бъдат поддържани в такива материали като титановия диоксид при високоенергийна ултравиолетова светлина.

Но след като лъвския дял от енергията от Слънцето се дължи на виолетовите до червени дължини на вълната, предизвикателството е да се намери начин фотосинтезата да се извършва при видима светлина. Досега бяха известни сравнително малко материали, които могат да го извършат, и то твърде скъпи (например платината или иридия), което ги изключваше от приложение с търговски цели. 

Изкарването на изкуствената фотосинтеза на пазара може да стане възможно благодарение на работата на Фернандо Урибе-Ромо (Fernando Uribe-Romo), професор по химия от Университета в Централна Флорида, и негови студенти. Те са открили начин да предизвикат реакцията в евтин синтетичен материал, като предлагат ефикасен начин за превръщане на атмосферния въглероден диоксид в гориво. Резултатите им са публикувани в списание Royal Society of Chemistry.

Използваният клас материал е известен като метал-органична структура (MOF). В случая тя е съставен аот титаний с малко органични молекули, които да действат като зона за събиране на светлина и захранване на реакцията. Тези молекули, наречени N-alkyl-2-aminoterephthalates, могат да бъдат насочени да поглъщат специфични дължини на вълната (цветове) на светлината когато бъдат вложени в MOF. В случая екипът избира синия цвят.

Те тестват системата чрез фотореактор - батерия от синя LED светлина, който изглежда като мини солариум. Контролирано количество въглероден диоксид бива вкарано във фотореактора, пречиства се чрез MOF и след това се разделя на формиат и формамид.

"Целта е да се продължи финото настройване на този подход, за да можем да създадем по-големи количества редуциран въглерод, за да бъде по-ефикасен", коментира Урибе-Ромо. Следващата задача пред неговия екип ще бъде по какъв начин да се подобри техния материал, за да може да издържи същия процес и при други цветове от светлината. 

Ако успеят да направят това, системата ще придобие огромна многостранност и може да се разрасне до превръщането си в значителна отпадна яма за въглерод. Възможно е разполагане на станции в близост до районите, произвеждащи въглероден диоксид, като електроцентрали, за улавяне на газа и използването му за производство на енергия. Или може да бъде превърната в покриви, които да бъдат инсталирани върху къщите за пречистване на околния въздух докато в същото време спестяват от сметките за електричество. 

"Всичко това ще изисква нова технология и инфраструктура, за да се случи. Но вероятно е възможно", отбелязва Урибе-Ромо.


 

 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
542999