Ученые шли к этому 5 лет: новый «искусственный лист» от Йельского университета превращает солнце и воду в жидкое топливо

Американские ученые создали устройство, которое под действием солнечного света превращает воду и углекислый газ в метанол — жидкое топливо, которое также широко используется в химической промышленности. По сути, система работает как искусственный лист растения: она использует энергию солнца для химической переработки CO2, но вместо органических веществ производит готовое топливо.

Фото: Bo Shang / Yale

Разработкой занималась группа исследователей под руководством Йельского университета. По словам авторов, новый прототип оказался одним из самых эффективных устройств такого типа и смог напрямую преобразовывать солнечную энергию в жидкое горючее без подключения к электросети и внешних источников питания.

Главное отличие технологии от обычных солнечных панелей заключается в том, что она производит не электричество, а сразу готовое топливо. Это важно, поскольку метанол можно хранить месяцами, перевозить существующей транспортной инфраструктурой и использовать там, где применение аккумуляторов затруднено. Кроме того, метанол считается перспективным топливом для судоходства и некоторых энергетических установок.

В основе системы лежит специальный катализатор, который помогает превращать углекислый газ в метанол. Ранее подобные установки обычно могли перерабатывать CO? лишь в более простые вещества, например, угарный газ. Новая разработка выполняет значительно более сложную химическую реакцию и позволяет получать продукт с гораздо большей практической ценностью.

Еще одним важным элементом стал кремниевый фотоэлектрод, который поглощает солнечный свет и обеспечивает энергией весь процесс. Его поверхность выполнена в виде множества микроскопических структур, что позволяет эффективнее использовать солнечное излучение и повышает производительность установки.

По словам исследователей, на создание полностью автономного устройства ушло около пяти лет. Хотя до промышленного внедрения еще далеко — необходимо повысить долговечность системы и снизить стоимость производства — технология уже демонстрирует перспективный способ переработки углекислого газа.

В будущем подобные установки могут использоваться для утилизации выбросов CO? электростанций и промышленных предприятий. Вместо того чтобы просто выбрасывать углекислый газ в атмосферу, его можно будет превращать в полезное жидкое топливо, одновременно снижая нагрузку на окружающую среду и создавая дополнительный источник энергии.

©  iXBT