Превратит ли «искусственный лист» углекислый газ в горючее?

    Выделяемый в ходе сжигания горючего на производственных предприятиях и в движках машин углекислый газ (диоксид углерода, CO2), перевоплощение коего в валун может, как только считают ученые, предупредить потепление, продолжает скапливаться в атмосфере и, как только числится, становится предпосылкой конфигурации климата. Однако деревья и альтернативные растения потихоньку поглощают находящийся в атмосфере углекислый газ, преобразуя его в содержащие энергию сахара. Может ли углекислый газ вновь употребляться в качестве горючего?

    Превратит ли «искусственный лист» углекислый газ в горючее?

    Превратит ли «искусственный лист» углекислый газ в горючее?

    Наиболее тщательно тематика пользования углекислого газа на благо людской нации подверглась рассмотрению в размещенной ресурсом sciencedaily.com заметке «A new leaf: Scientists turn carbon dioxide back into fuel».

    Новое изучение существовало проведено Аргоннской государственной лабораторией (Argonne National Laboratory) Министерства энергетики США (U.S. Department of Energy) и Илинойсским институтом в Чикаго (University of Illinois at Chicago). Учеными был обнаружен метод преобразования углекислого газа в нужный родник энергии под влиянием солнечного света, который подобен происходящему в растениях процессу.

    Главным препятствием будет то, что углекислый газ сравнимо никудышно вступает в хим реакции, его тяжело конвертировать во что-либо другое, помечает создатель проведенного научные исследования, химик Аргоннской государственной лаборатории Лэрри Картисс (Larry Curtiss).

    Дабы конвертировать углекислый газ в горючее, которое возможно применено, Лэрри Картиссу и его сотрудникам существовало нужно определить стимулятор — определенное соединение, которое в состоянии сделать углекислый газ в основном могущим вступать в хим реакции.

    В ходе преобразования углекислого газа из атмосферы в сахар растения задействуют органический стимулятор, именуемый ферментом (энзимом). Исследователями существовало применено железное соединение — селенид вольфрама(IV) (tungsten diselenide) в образе хлопьев наноразмера (nanosized flakes), по этому существовала очень увеличена площадь поверхности и расширена способность к предисловию в хим реакции.

    Ежели растения конвертируют углекислый газ в сахар, то исследователи из Аргоннской государственной лаборатории ишачили над преобразованием диоксид углерода в монооксид углерода. Монооксид углерода а также относится к парниковым газам, однако он проще, чем диоксид углерода, вступает в хим реакции, и ученые уже размещают путями преобразования монооксида углерода в горючее, которое возможно применено, к примеру, метанол.

    Второй из создателей проведенного научные исследования, физик из Аргоннской государственной лаборатории Петер Запол (Peter Zapol), помечает, что создание горючего из монооксида углерода наиболее отлично, что рвение произвести его конкретно из диоксида углерода.

    Хотя реакция, которая употребляется для трансформации диоксида углерода в монооксид углерода различается от тамошних, кои встречаются в природе, она просит включения в нее энных основ фотосинтеза. Лэрри Картисс объясняет, в чем состоят разницы:

    В [процессе] фотосинтеза деревьям нужна энергия от света, жидкости и диоксида углерода для тамошнего, дабы сделать самому себе горючее; в [ходе] нашего опыта ингредиенты те самые, однако товар другой.

    In photosynthesis, trees need energy from light, water and carbon dioxide in order to make their fuel; in our experiment, the ingredients are the same, but the product is different.

    Пуск реакции в достаточной степени подобен естественному процессу. Команде исследователей удалось сделать что-то схожее «искусственному листу», могущему провести все три этапа реакции. Первый этап состоит в поступлении фотонов, пакетов света, кои превращаются в нескольких негативно заряженных электронов и корреспондируются с положительно заряженными «дырами», кои разделены друг от друга.

    На втором этапе «дыры», в собственную очередь, реагируют с молекулами жидкости, производя фотоны и молекулы кислорода. И, в итоге, протоны, электроны и диоксид углерода, вступая вместе в реакцию, создают монооксид углерода и влагу.

    Петер Запол помечает:

    Мы сжигаем настолько не мало разнообразных сортов углеводородов — этаких как только уголь, масло и бензин, — что нахождение экономичного метода предпринять хим облики горючего в основном пригодными для повторного пользования при помощи солнечного света может иметь крупное значение.

    We burn so many different kinds of hydrocarbons — like coal, oil or gasoline — that finding an economical way to make chemical fuels more reusable with the help of sunlight might have a big impact.

    Следуя поставленной цели, исследователи а также продемонстрировали, что рассмотренная свыше реакция происходит с наименьшими энергопотерями, что выполняет процесс очень действенным. Петер Запол объясняет эту важную идея:

    Чем наименее эффективна реакция, тем самым свыше затраты энергии на повторное пользование диоксида углерода, потому эффективность реакции является решающей.

    The less efficient a reaction is, the higher the energy cost to recycle carbon dioxide, so having an efficient reaction is crucial.

    Лэрри Картисс а также помечает, что селенид вольфрама является стимулятором очень долговременного использования, коего хватает наиболее чем на 100 часов, что является для стимулятора очень высочайшей чертой.

    Результаты научные исследования «Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid» были размещены журнальчиком Science. Большинство экспериментальной работы существовала проведена в Илинойсском институте в Чикаго, в то время как только вычислительная работа существовала проведена в Аргоннской государственной лаборатории.

    Научные исследования в направлении внедрения диоксида углерода в качестве горючего имеют конкретную историю. Раньше ученым удалось получить керосин из жидкости и углекислого газа. За исключением тамошнего, учеными в процессе одностадийного процесса существовало получено жидкое горючее из CO2 и жидкости.

    Природа не совсем только таит внутри себя много умопомрачительных тайн — например, скопленная в деревьях вода, возможно, может вызывать грозы. Она а также способна дать подсказку ученым методы решения немаловажных для населения земли задач и посодействовать им же в фолиант числе и в поиске новеньких сортов горючего.

    Сумеет ли выделяемый людской нацией в атмосферу углекислый газ с течением времени предстать новейшим родником энергии?