Энергетический потенциал солнечного света, падающего на поверхность Земли в течение одного часа, примерно соответствует общему потреблению энергии человечеством за целый год.
С учетом того, что с каждым годом увеличиваются выбросы CO2, использование солнечной энергии для улавливания парниковых газов и преобразования их в топливо или другое полезное химическое вещество сегодня является предметом исследований для многих ученых. При том, что однозначного и эффективного решения до сих пор нет, нашлось интересное решение.
Международная группа ученых под руководством представителей Лундского университета в Швеции показала, как солнечная энергия может преобразовывать углекислый газ в топливо с использованием новых материалов и сверхбыстрой лазерной спектроскопии.
«В исследовании применяется комбинация материалов, которые поглощают солнечный свет и используют его энергию для преобразования углекислого газа. С помощью сверхбыстрой лазерной спектроскопии мы точно определили, что происходит в этом процессе», — говорит Тёну Пуллеритс, химик из Лундского университета.
В своей работе ученые взяли за основу пористый органический материал под названием COF — ковалентный органический каркас. Этот материал известен тем, что он способен эффективно поглощать солнечный свет. Добавив к COF так называемый каталитический комплекс, им удалось без дополнительной энергии преобразовать углекислый газ в монооксид углерода.
«Преобразование в монооксид углерода требует двух электронов. Когда мы обнаружили, что фотоны синего света создают долгоживущие электроны с высокими энергетическими уровнями, мы смогли зарядить COF электронами и завершить реакцию», — объясняет Пуллеритс.
Какую пользу несут эти результаты? Исследователи надеются, что их открытие может быть использовано для разработки более крупных установок, которые можно будет задействовать на глобальном уровне, чтобы с помощью солнца поглощать углекислый газ из атмосферы и преобразовывать его в топливо или химические вещества.
«Мы завершили два начальных шага с двумя электронами. Прежде чем мы сможем начать думать о преобразователе углекислого газа, нужно предпринять еще много шагов, и, вероятно, даже наши первые два должны быть усовершенствованы. Но мы определили очень многообещающее направление», — заключает Тёну Пуллеритс.
НиТ писал О конструкции опреснителя на солнечной энергии который работает без фильтра. Для его сборки подойдут дешевые и доступные материалы, а его производительность позволит ежедневно обеспечивать питьевой водой целую семью.
