Нова технологія дозволить автомобілям працювати за рахунок фотосинтезу

Люди давно навчилися використовувати сонячне світлояк джерело енергії електричної, проте ефективність сонячних панелей порівняно невисока. Наприклад, їх замало, щоб живити електромобілі. Сонячні панелі, які використовують у деяких моделях машин, призначені лише для того, щоб збільшити дальність ходу, оскільки додатково заряджають батарею. Однак тепер вчені заявляють про те, що розробили унікальну технологію, яка зможе кардинально змінити автомобільну промисловість. Вона ґрунтується на використанні сонячної енергії для виробництва рідкого палива з води та вуглекислого газу.

Вчені розробили технологію, яка, можливо, дозволить виробляти рідке паливо для ДВЗ за рахунок фотосинтезу

Екологічне паливо для автомобілів

Нова технологія розроблена вченимиКембриджського університету. Вона поки що перебуває на стадії лабораторних випробувань, проте, на думку самих учених застосування «штучного листя» для виробництва біопалива, може стати переломним моментом у процесі відмови від викопних джерел енергії.

Треба сказати, що ідея реалізації штучногофотосинтезу для створення палива, вже не нова. Принцип полягає у використанні енергії Сонця для реалізації хімічних реакцій, внаслідок яких утворюються ті чи інші хімічні речовини. Однак до останнього моменту "штучне листя" могли виробляти лише прості хімічні речовини, що є сумішшю водню і вуглекислого газу. Ці речовини використовувалися як інгредієнти для виробництва палива, а також іншої продукції, такої як добрива, медичні препарати та деякі види пластиків.

Штучний лист з фотоанодом, закріплений на металевому стрижні

Щоб розширити можливості цієї технології,британські вчені використовували новий каталізатор, створений на основі міді та паладію. Завдяки цьому штучний лист зміг синтезувати готове паливо, таке як багатовуглецеві спирти – етанол та н-пропанол, про що дослідники повідомляють у журналі Nature Energy. Це практичне паливо, яким можна заправляти звичайні двигуни внутрішнього згоряння.

На заправках можна зустріти бензин для легковихта вантажних автомобілів, який маркується як E10 або Super Е10. Його октанове число становить 95, але при цьому він містить до 10% етанолу, що відновлюється. Детально про виробництво бензину та його альтернативи ми докладно розповідали раніше

Переваги палива, отриманого на основі фотосинтезу

Головна перевага палива, отриманого шляхомштучного фотосинтезу полягає у відсутності викидів вуглецю при його використанні. Крім того, воно повністю відновлюване та недороге, тому що виготовляється з двох простих інгредієнтів – води та вуглекислого газу. Крім того, для його виробництва, на відміну від інших біоетанолів, не потрібне використання сільськогосподарських угідь.

Фотореактор, у якому утворюється паливо з води та вуглекислого газу

Треба сказати, що використання полів длявиробництва етанолу, мабуть, основна причина, через яку це паливо все ще не набуло широкого застосування. Наприклад, США 45% від усієї кукурудзи вирощується для виробництва етанолу. Виробництво спирту шляхом фотосинтезу дозволило використовувати поля виключно для вирощування продуктів харчування.

Щоправда, технологія ще далека від того, щоб їїможна було використовуватиме виробництво палива у промислових масштабах. Як кажуть самі вчені, вона знаходиться на стадії “доказу концепції”. Ефективність її досі скромна. Проте вчені активно працюють над оптимізацією поглиначів світла та каталізаторів, що, на їхню думку, дозволить підвищити ефективність "штучного листа" до прийнятного рівня. Крім того, знадобляться інші деякі покращення, перш ніж пристрій можна буде запустити у серійне виробництво.

При використанні біоетанолу як паливо в атмосферу не викидається вуглекислий газ

Найголовніше, за словами дослідників, те, що вони змогли довести здатність "штучних листів" генерувати складні молекули за рахунок енергії Сонця. Решта, як то кажуть, справа техніки.

Перейдіть за посиланням на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Ми підготували вам безліч цікавих, захоплюючих матеріалів присвячених науці.

Насамкінець нагадаємо, що в даний часперспективним вважається ще один вид відновлюваного палива водень. Що найцікавіше, водень почали видобувати зі свердловин подібно до природного газу, про що ми розповідали раніше. На думку деяких учених, цей газ не тільки утворюється в надрах нашої планети, а й відновлюється завдяки деяким природним процесам. Проте водень, на відміну етанолу, менш практичний і більш небезпечний. Тому продовжуємо з цікавістю спостерігати, чи вдасться вченим довести технологію фотосинтезу палива до досконалості.