Olyan eszközt készítettek, ami képes a mesterséges fotoszintézisre

2020 / 08 / 25 / Perei Dóra
Olyan eszközt készítettek, ami képes a mesterséges fotoszintézisre
Az egyedülálló találmány képes tiszta energiává alakítani a napfényt, a szén-dioxidot és a vizet, méghozzá vezetékek, és úgy egyáltalán, mindenféle külső elektromos berendezés segítsége nélkül. A Cambridge Egyetem kutatói szerint találmányuk áttörést jelent a "mesterséges fotoszintézis" felé, és abban reménykednek, hogy idővel a növényekhez hasonlóan az emberek is természetes módon alakíthatjuk energiává a napsugarakat.  

Dr. Qian Wang, a tanulmány vezető szerzője arról beszélt az egyetem kémiai tanszékének nyilatkozatában, hogy meglehetősen nehéz dolguk volt a mesterséges fotoszintézist magas szintű szelektivitással elérni, azaz, hogy a lehető legnagyobb mennyiségű napfényt alakítsák át üzemanyaggá jelentős hulladéktermelés helyett. Az új eszköz az úgynevezett "fotólap" technológián alapul: segítségével oxigént és hangyasavat nyernek ki, amelyek tetszés szerint vagy tüzelőanyagként tárolhatók, vagy hidrogénné alakíthatók, ezáltal tiszta energiát biztosítanak.

"Egy olyan folyékony üzemanyag előállítására törekszünk, ami könnyen tárolható és szállítható" - mondja Erwin Reisner, a tanulmány másik vezető szerzője.

A kezdeti kísérletekben egy mindössze húsz négyzetcentiméteres felületen próbálták ki az eszközt, ám a kutatók szerint ezt a területet viszonylag egyszerűen növelhetik, illetve újragyárthatják, így idővel remélhetőleg úgy sorakoznak majd egymás mellett - miközben természetesen energiát termelnek -, akár a napelemek egy napelemfarmon. A jelenlegi fejlesztéseken dolgozó szakemberek korábban már megalkottak egy hasonló elven működő "mesterséges levelet", ám számos problémába ütköztek, hiszen nehezebb volt vele dolgozni, valamint arra sem találtak megoldást, hogy hogyan növelhetnék a méretét anélkül, hogy sérülések keletkeznének a felületén. Az új készüléket ellenben könnyebb gyártani, és viszonylag stabil állapotú is marad - állítják a kutatók, így hatékonyabb módon képesek az üzemanyag előállítására. Ugyanakkor hozzátették, hogy még további munkára van szükség a termelés javítása érdekében, hogy valóban nagyobb mennyiségben tudjanak energiát termelni.

"Reméljük, hogy ez a technológia előkészíti az utat a fenntartható és praktikus napenergia-előállítás felé" - jegyezte meg Reisner professzor.

Mások is kísérleteznek a zöld módszerrel

Nevezetesen az Illinois-i Egyetem kémikus kutatói, akik folyékony üzemanyagot állítanak elő a légköri szén-dioxidból mindössze fény és víz felhasználásával. Eljárásuk közelebb viheti az emberiséget a zöldebb üzemanyagokhoz. Fotoszintézis során a növények napfény, víz, valamint légköri szén-dioxid felhasználásával, a klorofill molekuláik segítségével termelnek energiatárolásra alkalmas molekulákat, mint például glükózt. Az illinois-i kutatók célja az volt, hogy a megújuló energiaforrás, vagyis a Nap segítségével mesterségesen állítsanak elő hasonló alapanyagokból folyékony üzemanyaggá alakítható komplex molekulákat. A molekulák a kémiai kötéseikben tárolják el a napfény nyújtotta energiát, és a segítségükkel fénymentes időszakokban, vagy a csúcsfogyasztás idején is lehet napfényen alapuló energiahordozót használni.

A módszerben a növényi klorofill szerepét arany nanorészecskék töltik be, lényegében ezek szolgálnak katalizátorként a víz és a szén-dioxid között lejátszódó reakciókban. A kölcsönhatásokat a fény zöld színű összetevője látja el energiával, ezt nyelik el az arany részecskék, elektronokat és protonokat bocsátanak ki, amelyek elősegítik a víz és a szén-dioxid közti kémiai kötések kialakulását. Érdekes módon az arany különösen jó katalizátornak bizonyult, mivel

más fémekkel ellentétben nem korrodálódnak a belőle készült nanorészecskék, hatékonyan nyeli el a fényt, a részecskék felülete pedig elősegíti a szén-dioxid reakcióit.

Noha a kutatók szerint módszerük hatékonysága távolról sem egyforma a növények fotoszintézisével, de ezen további fejlesztésekkel még javítani szeretnének. Ehhez a katalizátort szükséges behangolni, ha ezt sikerül megoldani, akkor már csak a tömegtermelés folyamatát kell kidolgozniuk - írja a Nature Communications. Az így készített folyékony szénhidrogén-üzemanyagot nem lenne célszerű hagyományos módon felhasználni, mivel akkor megegyezne a fosszilissel. Szerencsére világszerte zajlanak olyan kísérletek, amelyekben ezen szénhidrogén-molekulákból más módon nyernek áramot.

(Fotó: Pixabay)


memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
Véget ért a memoQ Lányok napja, ami 2019 óta segíti a pályaválasztás előtt álló lányokat, hogy igazán kiteljesedjenek karrierjükben.
Itt tart ma a szexipar, nézz körül a Vágyaim.hu-nál, milyenek 2024-ben az okos-szexeszközök!
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
Véget ért a memoQ  Lányok napja, ami 2019 óta segíti a pályaválasztás előtt álló lányokat, hogy igazán kiteljesedjenek karrierjükben. Szenzitíven és nyitottan álltak a fiatalokhoz, kérdezték őket a digitális trendekről is: a TikTok az új YouTube, a Facebook régóta a boomereké, chatelni pedig már csak Instagramon szokás – beszámoló
Mikrofarmokkal tervez újfajta életmódot divatba hozni egy amerikai cég
Mikrofarmokkal tervez újfajta életmódot divatba hozni egy amerikai cég
Az árát nehezen hozza be, de állandóan kéznél lévő, vegyianyagmentes zöldségeket biztosít a bárhol elhelyezhető mikrofarm, ami az öntözésen kívül önállóan működik.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.