Искусственный лист улавливает углерод в 100 раз быстрее аналогов

Ученые Иллинойского университета в Чикаго разработали новую систему «искусственных листьев» для улавливания CO2. О разработке сообщает журнал Energy & Environmental Science.

Воссоздание процесса естественного фотосинтеза, при котором растения превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в энергию, — давняя цель науки. Такие системы искусственных листьев могут сыграть ключевую роль в борьбе с изменением климата. Новая разработка американских ученых улавливает углекислый газ в 100 раз быстрее, чем остальные технологии. 

В отличие от других систем улавливания углерода, которые работают в лабораториях с чистым углекислым газом из резервуаров под давлением, этот искусственный лист работает в реальном мире. Кроме того, она улавливает углекислый газ из более разбавленных источников, таких как воздух и дымовые газы, производимые угольными электростанциями, и выпускает его для использования в качестве топлива и создания других материалов.

Используя  ранее опубликованную теоретическую концепцию, ученые модифицировали стандартную систему искусственных листьев с помощью недорогих материалов. Они также добавили в конструкцию две стороны — сухую и влажную, которые соединены через электрически заряженную мембрану.

Иллюстрация процесса улавливания углерода, разработанного учеными Инженерного колледжа UIC. Углекислый газ из воздуха или дымовых газов поглощается сухим органическим раствором с образованием ионов бикарбоната, которые мигрируют через мембрану и растворяются в жидком растворе до концентрированного СО2. Атомы углерода показаны красным цветом, атомы кислорода — синим, а атомы водорода — белым. Фото: Адитья Праджапати

На сухой стороне органический растворитель присоединяется к доступному углекислому газу и превращает его в концентрированный бикарбонат (или пищевую соду), который накапливается на мембране. По мере образования бикарбоната отрицательно заряженные ионы притягиваются через мембрану к положительно заряженному электроду в растворе на влажной стороне мембраны. Жидкий раствор растворяет бикарбонат обратно в углекислый газ, поэтому его можно высвободить и использовать в качестве топлива или других целей. Электрический заряд используется для ускорения переноса бикарбоната через мембрану. В оптимальном случае искусственный лист захватывает 3,3 миллимоля в час на каждые 4 см² материала.

Устройство достаточно маленькое, чтобы поместиться в рюкзаке, и является модульным по своей природе. Это значит, что несколько устройств можно соединить друг с другом и адаптировать конструкцию для различных условий.


Читать далее

Посмотрите на первый в мире одноступенчатый орбитальный корабль будущего

Три года ученые считали, что на юге Марса есть вода. Оказалось, это не так

Гиперзвуковой самолет на водороде развивает скорость до 12 Махов. Это почти 15 000 км/ч

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука