Международная группа ученых под руководством химика Лянь-ши Ли из Индианского университета создала молекулу, имитирующую функции листа у растения. Разработка позволяет собирать и хранить солнечную энергию без использования солнечных панелей.
Молекула использует свет и электричество для преобразования двуокиси углерода в монооксид углерода — углеродно-нейтральный источник топлива. Метод, опубликованный в Journal of the American Chemical Society, позволит проводить преобразование максимально эффективно при минимальных затратах энергии.
«Если получится создать достаточно эффективную молекулу для подобной реакции, то можно будет без затрат производить энергию и хранить ее в форме топлива», — отметил Ли.
Химикам удалось добиться высокой эффективности благодаря нанографену. Ученые использовали молекулу, представляющую собой нанографено-рениевый комплекс, соединенный с органическим соединением бипиридином.
Нанографен выполняет роль энергетического коллектора, который поглощает энергию солнца. А «атомный двигатель» из рения производит монооксид углерода. По словам Ли, бипридиново-металлические соединения давно используются для преобразования двуокиси углерода в монооксид углерода при помощи солнечного света. Но обычно такие молекулы используют лишь небольшую часть спектра, в основном в УФ-диапазоне. Разработанная химиками молекула впитывает солнечный свет с длиной волны до 600 нанометров — это возможно благодаря поглощающим свойствами нанографена.
«Монооксид углерода считается важнейшим элементом в различных производственных процессах. Он также позволяет хранить энергию в форме углеродно-нейтрального топлива. При его получении углерод в атмосферу не выделяется. А солнечная энергия, использованная для его получения, обретает вторую жизнь», — цитирует Ли Science Daily.
Ученые планируют повысить срок эксплуатации молекулы и сохранить ее функциональность не только в жидкой форме, так как твердые катализаторы проще использовать. Также химики собираются заменить редкий элемент рений на марганец — более дешевый и доступный металл.
Изобретатель литий-ионных батарей нашел им замену
Идеи
Недавно ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского технологического института создали новый метод получения катализаторов для производства солнечного топлива, которое способно заменить уголь, нефть и другие ископаемые виды топлива.