Yapay yaprak temiz gaz üretti, sonraki aşama benzine alternatif!

Halen fosil yakıtlardan üretilen yaygın olarak kullanılan bir gaz, sadece güneş ışığı, karbondioksit ve su kullanan ve nihayetinde benzine sürdürülebilir bir sıvı yakıt geliştirmek için kullanılabilecek bir “yapay yaprak” tarafından yapılabilir.

Karbon-nötr cihaz güneş yakıtları alanında yeni bir kriter belirledi; Cambridge Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, doğrudan ve buna benzeyen gazları doğrudan ve kolayca üretebileceklerini gösterdi.

Fosil yakıtlar üzerinde çalışmak yerine, yapay yaprak güneş ışığı ile beslenir, ancak yine de bulutlu ve bulutlu günlerde verimli bir şekilde çalışır. Üstelik, sentetik gaz için mevcut endüstriyel işlemlerin aksine, yaprak atmosfere herhangi bir ilave karbondioksit salmaz. Sonuçlar Nature Materials dergisinde yayınlandı.

Sentetik gaz şu anda bir hidrojen ve karbon monoksit karışımından yapılmakta ve yakıtlar, farmasötikler, plastikler ve gübreler gibi çeşitli ürünler üretmek için kullanılmakta.

“Siz kendiniz sentetik gaz duymamış olabilirsiniz, ancak her gün, onu kullanarak yaratılan ürünleri tüketiyorsunuz. Sürdürülebilir bir şekilde üretebilmek, küresel karbon döngüsünün kapatılmasında ve sürdürülebilir bir kimyasal ve yakıt endüstrisi kurulmasında kritik bir adım olacaktır, ” Bu amaç için yedi yıl harcayan Cambridge Kimya Bölümü’nden kıdemli yazar Profesör Erwin Reisner.

Reisner ve iş arkadaşlarının ürettiği cihaz fotosentezden ilham alıyor - bitkilerin enerjiyi güneş ışığından karbondioksiti yemeğe dönüştürmek için kullandıkları doğal süreç.

Yapay yaprak üzerinde, güneş ışığını alan bitkilerde bulunan moleküllere benzeyen iki ışık emici, doğal olarak bol element kobaltından yapılan bir katalizör ile birleştiriliyor.

Cihaz suya batırıldığında, bir ışık emici oksijen üretmek için katalizörü kullanır. Diğeri, karbondioksiti ve suyu karbon monoksit ve hidrojene indirgeyen kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirerek syngas karışımı oluşturur.

Ek bir avantaj olarak, araştırmacılar, ışık emicilerin yağmurlu veya bulutlu bir günde düşük güneş ışığı altında bile çalıştığını keşfetti.

Makalenin ilk yazarı doktora öğrencisi Virgil Andrei, “Bu, sadece bu teknolojiyi sıcak ülkelerde kullanmakla sınırlı değil, yalnızca yaz ayları boyunca işletmekle sınırlı değil” dedi. “Şafaktan alacakaranlıkta, dünyanın her yerinde kullanabilirsiniz.”

Diğer “yapay yaprak” cihazları da geliştirildi ancak bunlar genellikle yalnızca hidrojen üretiyor. Cambridge’li araştırmacılar, sürdürülebilir bir şekilde sentetik gaz üretebilmelerinin sebebinin, kullandıkları materyallerin ve katalizörlerin birleşimi sayesinde olduğunu söylüyor.

Bunlar, karbondioksitin silikon veya boya ile hassaslaştırılmış malzemelerden yapılan hafif emicilere kıyasla karbon monoksit’e indirgendiği kimyasal reaksiyona güç vermek için yüksek bir foto voltaj ve elektrik akımı sağlayan son teknoloji perovskite ışık emicileri içerir. Araştırmacılar ayrıca kobaltı platin veya gümüş yerine moleküler katalizörleri olarak kullandılar. Kobalt sadece düşük maliyetli değildir, fakat karbon monoksit üretiminde diğer katalizörlerden daha iyidir.

Ekip şu anda teknolojisini, benzine alternatif bir sıvı yakıt üretmek için kullanmanın yollarını arıyor.

Sentetik gaz zaten sıvı yakıt üretiminde bir yapı taşı olarak kullanılıyor. St John’un bir üyesi olan Reisner, “Öncelikle yapmak istediğimiz, ilk önce syngas yapmak ve daha sonra sıvı yakıta dönüştürmek yerine, sıvı yakıtı bir adımda karbondioksit ve sudan yapmak” dedi. Kolej.

Rüzgar enerjisi ve fotovoltaik gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretilmesinde büyük ilerlemeler kaydedilmesine rağmen, Reisner sentetik elektrik üretiminin hayati önem taşıdığını, çünkü elektrik şu anda toplam küresel enerji talebimizin sadece% 25’ini karşılayabildiğini belirtti. “Ağır yakıt taşımacılığını, taşımacılığını ve havacılığını sürdürülebilir şekilde güçlendirmek için sıvı yakıtlara olan büyük bir talep var” dedi.

Andrei, “Kolaylıkla yakıt olarak kullanılabilecek etanol gibi ürünler üretmeyi hedefliyoruz” dedi. “Karbondioksit azaltma reaksiyonunu kullanarak güneş ışığından bir adımda üretmek zor. Ancak doğru yöne gittiğimize ve doğru katalizörlere sahip olduğumuzdan eminiz, bu nedenle yakın zamanda bu süreci gösterebilecek bir cihaz üretebileceğimize inanıyoruz. ”