Новая технология позволит автомобилям работать за счет фотосинтеза

Ученые разработали технологию, которая, возможно, позволит производить жидкое топливо для ДВС за счет фотосинтеза

Люди давно научились использовать солнечный свет в качестве источника энергии электрической, однако эффективность солнечных панелей сравнительно невысокая. Например, их недостаточно, чтобы питать электромобили. Солнечные панели, которые используют в некоторых моделях машин, предназначены лишь для того, чтобы увеличить дальность хода, так как дополнительно подзаряжают батарею. Однако теперь ученые заявляют о том, что разработали уникальную технологию, которая сможет кардинальным образом изменить автомобильную промышленность. Она основана на использовании солнечной энергии для производства жидкого топлива из воды и углекислого газа.

Новая технология разработана учеными Кембриджского университета. Она пока еще находится на стадии лабораторных испытаний, однако, по мнению самих ученых применение «искусственных листьев» для производства биотоплива, может стать переломным моментом в процессе отказа от ископаемых источников энергии.

Надо сказать, что идея реализации искусственного фотосинтеза для создания топлива, уже не новая. Принцип заключается в использовании энергии Солнца для реализации химических реакций, в результате которых образуются те или иные химические вещества. Однако до последнего момента “искусственные листья” могли производить лишь простые химические вещества, представляющие собой смесь водорода и углекислого газа. Эти вещества использовались как ингредиенты для производства топлива, а также другой продукции, такой как удобрения, медицинские препарата и некоторые виды пластиков.

Искусственный лист с фотоанодом, закрепленный на металлическом стержне

Чтобы расширить возможности данной технологии, британские ученые использовали новый катализатор, созданный на основе меди и палладия. Благодаря этому искусственный лист смог синтезировать готовое топливо, такое как многоуглеродные спирты — этанол и н-пропанол, о чем исследователи сообщают в журнале Nature Energy. Это практичное топливо, которым можно заправлять обычные двигатели внутреннего сгорания.

На заправках можно встретить бензин для легковых и грузовых автомобилей, который маркируется как E10 или Super Е10. Его октановое число составляет 95, но при этом он содержит до 10% возобновляемого этанола. Подробно о производстве бензина и его альтернативах мы подробно рассказывали ранее

Главное преимущество топлива, полученного путем искусственного фотосинтеза, заключается в отсутствии выбросов углерода при его использовании. Кроме того, оно полностью возобновляемое и недорогое, так как изготавливается из двух простых ингредиентов — воды и углекислого газа. Кроме того, для его производства, в отличие от других биоэтанолов, не требуется использование сельскохозяйственных угодий.

Фотореактор, в котором образуется топливо из воды и углекислого газа

Надо сказать, что использование полей для производства этанола, пожалуй, основная причина, по которой это топливо все еще не получило широкого применения. К примеру, в США 45% от всей кукурузы выращивается для производства этанола. Производство спирта путем фотосинтеза позволило бы использовать поля исключительно для выращивания продуктов питания.

Правда, технология еще далека от того, чтобы ее можно было использовать для производства топлива в промышленных масштабах. Как говорят сами ученые, она находится на стадии “доказательства концепции”. Эффективность ее все еще скромная. Однако ученые активно работают над оптимизацией поглотителей света и катализаторов, что, по их мнению, позволит повысить эффективность “искусственного листа” до приемлемого уровня. Кроме того, понадобятся другие некоторые улучшения, прежде чем устройство можно будет запустить в серийное производство.

При использовании биоэтанола в качестве топлива, в атмосферу не выбрасывается углекислый газ

Самое главное, по словам исследователей, то, что они смогли доказать способность “искусственных листов” генерировать сложные молекулы за счет энергии Солнца. Остальное, как говорится — дело техники.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Напоследок напомним, что в настоящее время перспективным считается еще один вид возобновляемого топлива — водород. Что самое интересное, водород начали добывать из скважин подобно природному газу, о чем мы рассказывали ранее. По мнению некоторых ученых, этот газ не только образуется в недрах нашей планеты, но и возобновляется благодаря некоторым естественным процессам. Однако водород, в отличие от этанола, менее практичен и более опасен. Поэтому продолжаем с интересом наблюдать, получится ли у ученых довести технологию фотосинтеза топлива до совершенства.