Vědec vynalezl způsob, jak spustit umělou fotosyntézu, která čistí vzduch a produkuje palivo

Všechny Novinky

Profesor chemie na Floridě právě našel způsob, jak spustit proces fotosyntézy v syntetickém materiálu, přeměnit skleníkové plyny na čistý vzduch a současně vyrábět energii.

Tento proces má velký potenciál pro vytvoření technologie, která by mohla významně snížit skleníkové plyny spojené se změnou klimatu, a zároveň vytvořit čistý způsob výroby energie.


'Tato práce představuje průlom,' řekl odborný asistent UCF Fernando Uribe-Romo. „Přizpůsobení materiálů, které budou absorbovat určitou barvu světla, je z vědeckého hlediska velmi obtížné, ale ze společenského hlediska přispíváme k vývoji technologie, která může pomoci snížit emise skleníkových plynů.“

Uribe-Romo a jeho tým studentů vytvořili způsob, jak spustit chemickou reakci v syntetickém materiálu zvaném kov-organické rámce (MOF), který rozkládá oxid uhličitý na neškodné organické materiály. Představte si to jako umělý fotosyntetický proces podobný tomu, jak rostliny přeměňují oxid uhličitý (CO2) a sluneční světlo na jídlo. Ale místo výroby potravin, Uribe-Romo metoda vyrábí solární palivo .

Je to něco, co vědci po celém světě sledují už roky, ale výzvou bylo najít způsob, jak by viditelné světlo mohlo spustit chemickou transformaci. Ultrafialové paprsky mají dostatek energie, aby umožnily reakci v běžných materiálech, jako je oxid titaničitý, ale ultrafialové záření tvoří pouze asi 4% světla, které Země přijímá ze slunce. Viditelný rozsah - fialové až červené vlnové délky - představuje většinu slunečních paprsků, ale existuje jen málo materiálů, které zachycují tyto barvy světla a vytvářejí chemickou reakci, která přeměňuje CO2 na palivo.

Vědci to zkoušeli s různými materiály, ale ty, které mohou absorbovat viditelné světlo, bývají vzácnými a drahými materiály, jako je platina, rhenium a iridium, díky nimž je proces neúnosný.


VÍCE: V historickém oznámení Světová banka říká, že již nebude financovat průzkum ropy a zemního plynu

Uribe-Romo použil titan, běžný netoxický kov, a přidal organické molekuly, které fungují jako antény sběru světla, aby zjistili, zda tato konfigurace bude fungovat. Molekulové anténní molekuly, nazývané N-alkyl-2-aminotereftaláty, mohou být navrženy tak, aby absorbovaly specifické barvy světla, pokud jsou začleněny do MOF. V tomto případě to synchronizoval pro modrou barvu.


Jeho tým sestavil modrý LED fotoreaktor, aby otestoval hypotézu. Naměřené množství oxidu uhličitého bylo pomalu přiváděno do fotoreaktoru - zářícího modrého válce, který vypadá jako solárium - aby se zjistilo, zda k reakci dojde. Zářící modré světlo pocházelo z pásů LED světel uvnitř komory válce a napodobovalo sluneční vlnovou délku slunce.

Fungovalo to a chemická reakce přeměnila CO2 na dvě redukované formy uhlíku, mravenčan a formamidy (dva druhy solárního paliva) - to vše při čištění vzduchu.

PŘÍBUZNÝ: Další velké americké město zakazuje plastové tašky na jedno použití

'Cílem je pokračovat v dolaďování přístupu, abychom mohli vytvářet větší množství redukovaného uhlíku, aby byl efektivnější,' uvedl Uribe-Romo.


Chce zjistit, zda i ostatní vlnové délky viditelného světla mohou vyvolat reakci úpravou syntetického materiálu. Pokud to bude fungovat, může to být významný způsob, jak pomoci snížit skleníkové plyny.

'Myšlenkou by bylo zřídit stanice, které zachycují velké množství CO2, například vedle elektrárny.' Plyn by byl nasáván do stanice, procházel by procesem a recykloval skleníkové plyny, přičemž by vyráběl energii, která by se vracela zpět do elektrárny. “

Možná si někdy majitelé domů mohou koupit střešní šindele vyrobené z materiálu, který by vyčistil vzduch v jejich sousedství a zároveň produkoval energii, kterou by bylo možné použít k napájení jejich domovů.

'To by vyžadovalo nové technologie a infrastrukturu,' řekl Uribe-Romo. 'Ale je to možné.'

(HODINKYvideo níže) -Zdroj: University of Central Florida

Zapnutí s pozitivitou: Klikněte a sdílejte-Foto Bernard Wilchusky / UCF