22 февраля 2019 
admin Группе американских ученых из Университета Иллинойса в Чикаго удалось впервые в истории создать систему искусственного фотосинтеза, способную использовать углекислый газ из воздуха.
Подобные синтетические листья создавались и раньше, но их ключевым недостатком было функционирование лишь в лабораторных условиях. Новая модификация предусматривает работу с углекислым газом непосредственно из воздуха.
В лаборатории «листья» вытягивали чистый углекислый газ из резервуаров под давлением, а в природе им придется извлекать его из воздуха и дымовых газов, выбрасываемых теплоэлектростанциями.
Для решения этой задачи сотрудники Иллинойсского университета разработали особую конструкцию: «лист» помещается в наполненную водой прозрачную капсулу. Стенки капсулы представляют собой полупроницаемую мембрану, сделанную из смолы, в основе которой лежат четвертичные аммониевые соединения. При нагревании солнечным светом вода испаряется. Преобразованная жидкость затем проходит сквозь мембрану, приводя к селективному захвату углекислого газа из воздуха (СО2 затягивается внутрь капсулы).
Блок искусственного фотосинтеза внутри капсулы состоит из поглотителя света, покрытого катализаторами, превращающими диоксид углерода в монооксид углерода, который можно откачивать и использовать в качестве основы для создания различных видов синтетического топлива.
В процессе искусственного фотосинтеза также образуется кислород, который можно собирать или выпускать в окружающую среду.
Двуокись углерода (красные и черные шарики) попадает в лист, когда вода (белые и красные шарики) испаряется со дна листа. Искусственная фотосистема (фиолетовый круг в центре листа), сделанная из поглотителя света, покрытого катализаторами, при помощи солнечного света преобразует диоксид углерода в монооксид углерода, а воду – в кислород (показан в виде двойных красных шариков).
Всего ученые создали 360 таких искусственных листьев. Их размер составляет 1,7 м в длину и 20 см в ширину. В совокупности они могут принести приблизительно 500 килограммов монооксида углерода, который в дальнейшем может быть переработан в синтетическое топливо.
Специалисты начали тестирование технологии в реальных условиях. «Листья» размещены на площади в 500 квадратных метров и ежедневно снижают концентрацию углекислого газа на десять процентов в радиусе 100 метров.
Предполагается, что искусственные листья будут перерабатывать углекислый газ как минимум в 10 раз эффективнее, чем настоящие растения.
Новая технология в перспективе может значительно сократить выброс парниковых газов в атмосферу.
По материалам:
Категория: 
