Учёные работают над преобразованием углекислого газа в топливо с помощью солнечной энергии
Международная исследовательская группа под руководством Лундского университета в Швеции продемонстрировала, каким образом с помощью солнечной энергии можно преобразовывать углекислый газ в топливо. Для этого ученые использовали передовые материалы и сверхбыструю лазерную спектроскопию. Полученные результаты, по мнению учёных, помогут в снижении уровня парниковых газов в атмосфере.
Как известно, солнечный свет, падающий на землю в течение одного часа, соответствует потреблению энергии человечества за целый год. И большая часть этой энергии пока теряется впустую. При этом глобальные выбросы углекислого газа увеличиваются. Поэтому многие учёные сейчас занимаются проблемой использования солнечной энергии для улавливания парниковых газов и преобразования их в топливо, а также другие полезные химические вещества. Возможно, что недавнее исследование позволит продвинуться вперёд в данном направлении.
При исследовании учёные использовали комбинацию материалов, которые поглощают солнечный свет. Собираемая энергия использовалась для преобразования углекислого газа. Как говорит Тёну Пуллеритс, исследователь химии из Лундского университета, сверхбыстрая лазерная спектроскопия использовалась для нанесения на карту того, что происходило в процессе этого преобразования.
Исследовательская группы изучала пористый органический материал под названием COF (covalent organic framework) – ковалентный органический каркас. Материал известен тем, что обеспечивает эффективное поглощение солнечного света. К COF они добавили каталитический комплекс. Благодаря этому, им удалось без использования дополнительной энергии преобразовать углекислый газ в монооксид углерода.
Один из авторов исследования, Кайбо Чжэн, отметил, что для превращения углекислого газа в монооксид углерода требуются два электрона. Им удалось обнаружить, что фотоны синего света создают долгоживущие электроны с высоким энергетическим уровнем. И тогда они смогли просто зарядить COF электронами и завершить реакцию.
Тёну Пуллеритс и Кайбо Чжэн считают, что в будущем их открытие пригодиться при разработке более крупных установок, использующих данную технологию. Тогда можно будет с помощью солнечной энергии в промышленных масштабах поглощать углекислый газ из атмосферы и преобразовывать его в топливо, а также в полезные химические вещества. Так, что данная технология может быть одним из решений для преодоления климатического кризиса.
В заключение Тёну Пуллеритс сказал, что сейчас завершены два начальных шага с двумя электронами. И предстоит еще сделать немало работы, чтобы можно было думать о разработке конвертера углекислого газа. По его словам, они находятся в начале пути, который является многообещающим. Результаты исследования можно прочитать здесь.