Фото: pixabay.com Ученые приблизились к созданию углеродно-нейтрального солнечного топлива

Созданная исследователями молекула является ключевой для будущей реализации искусственного фотосинтеза. Команда надеется, что это приблизит людей к устойчивому энергетическому будущему.

Исследователи из Университета Базеля в Швейцарии создали уникальную молекулу, вдохновленную процессом фотосинтеза в растениях. Как сообщает ScienceDaily, это открытие является ключевым шагом на пути к искусственному фотосинтезу и производству углеродно-нейтрального топлива.
В природе фотосинтез позволяет растениям преобразовывать энергию солнечного света в богатые энергией молекулы сахара из углекислого газа. Животные и люди потребляют эти соединения, выделяя обратно СО2 и замыкая природный цикл. Ученые стремятся воспроизвести этот механизм, чтобы создавать так называемое "солнечное топливо" - водород, метанол или синтетический бензин, которые при сгорании будут выделять только то количество углекислого газа, что было использовано для их производства. Таким образом, топливо будет углеродно нейтральным.
Команда профессора Оливера Венгера описала в журнале Nature Chemistry молекулу, которая способна одновременно накапливать два положительных и два отрицательных заряда. Это ключевое условие для того, чтобы преобразовывать свет в химическую энергию, ведь именно заряды запускают реакции - например, расщепление воды на водород и кислород.
Структура молекулы построена из пяти частей, расположенных последовательно. Два сегмента с одной стороны отдают электроны и приобретают положительный заряд. Два других на противоположном конце принимают электроны и становятся отрицательно заряженными. Центральный компонент поглощает свет и инициирует процесс переноса электронов.
Чтобы накопить четыре заряда, исследователи применили двухступенчатый подход. Первый вспышка света запускает формирование одного положительного и одного отрицательного заряда, которые расходятся к противоположным концам молекулы. Второй вспышка повторяет реакцию, в результате чего молекула уже содержит четыре заряда.
Новый метод позволяет работать с гораздо более слабым светом, приближенным по интенсивности к естественному солнечному излучению. Ранее подобные эксперименты требовали мощных лазеров, что делало их далекими от практического применения. Кроме того, заряды в молекуле остаются стабильными достаточно долго, чтобы их можно было использовать для дальнейших химических реакций.
Однако, новая молекула еще не создала функционирующую систему искусственного фотосинтеза. Но, как утверждают исследователи, они уже создали ключевую часть такой системы.
Напомним, ранее сообщалось, что ученые доказали, что тепловые волны ускоряют старение.
 
Впервые получено фото южного полюса Солнца
 
Сообщает korrespondent.net