Tudósok egy olyan "mesterséges levelet" hoztak létre, amely tiszta gázt termel, ami helyettesítheti a fosszilis üzemanyagokat

A Cambridge-i Egyetem kutatócsoportja létrehozott egy "mesterséges levelet," amely a jövőben tisztább és fenntarthatóbb üzemany...

A Cambridge-i Egyetem kutatócsoportja létrehozott egy "mesterséges levelet," amely a jövőben tisztább és fenntarthatóbb üzemanyagok előállítását teszi lehetővé.

Jelenleg fosszilis tüzelőanyagokból előállított gázt használunk, de mivel a fenntarthatósággal és a környezettel kapcsolatos sürgető kérdések mind hangosabbak és világosabbak, alternatívákat kell találni és felhasználni. Ez a "mesterséges levél" pedig válasz lehet erre a kérdésre. (1)

Minden, amire szüksége van a napfény, a szén-dioxid és a víz, hogy ez a levél létrehozza a tiszta gázt, amelyet szintézisgáznak neveznek, melynek előállítása egyszerű és fenntartható.

Annak ellenére, hogy napfényre van szüksége, sok napelemmel ellentétben ez a mesterséges levél még felhős napokon is működhet. Továbbá, szemben a jelenlegi ipari folyamatokkal, amelyek során szén-dioxid kibocsátás történik a légkörbe, ez a levél nem termel üvegházhatású gázokat.

A szintézisgáznak számos hasznos felhasználása van. Elsősorban olyan alapanyagok előállítása során alkamazható, mint az üzemanyagok, a gyógyszerek, a műanyagok és a műtrágyák.

Erwin Reisner, a tanulmány vezető szerzője, és a Cambridge-i Egyetem Kémiai Tanszékének kutatója elmondta: "Lehet, hogy sokan nem hallottak még magáról a szintézisgázról, de minden nap használunk olyan termékeket, amelyeket annak felhasználásával készítettek. A fenntartható előállítás képessége kritikus lépés a globális szénciklus lezárása és a fenntartható vegyipar és üzemanyag-ipar létrehozása érdekében".

A tudósok, akik hűek maradtak a környezet kínálta megoldásokhoz, a természetből inspirálódtak, és lemásolták a fotoszintézis folyamatát. A növények ezt a természetes folyamatot használják, amely során napfény segítségével a szén-dioxidot élelmiszerré alakítják át.

Nagyjából ugyanezt teszi a mesterséges levél. A levélnek két fényelnyelője van, amelyeket kobaltból készült katalizátorral kombinálnak.

Virgil Andrei és a "mesterséges levél"

Vízbe merítés után az egyik fényelnyelő a katalizátort oxigén előállítására használja, a másik a szén-dioxidot és a vizet szén-monoxiddá és hidrogénné redukálja. Meglepő része a technológiának, amelyet a tudósok a kutatásaik során fedeztek fel, hogy a rendszer még kevés napfény esetén is működik.

"Ez azt jelenti, hogy a technológia használata nem korlátozódik csupán a melegebb éghajlatú országokra, vagy csak a nyári hónapokban történő működésre," - mondta Andrei Virgil, a Cambridge-i Egyetem hallgatója, a tanulmány első szerzője. "Hajnaltól sötétedésig használható bárhol a világon."

A csapat jelenleg az új technológia azon alkalmazásait vizsgálja, hogyan lehet a segítségével fenntartható folyékony üzemanyag alternatívát létrehozni a benzin helyett.

Reisner érti a fenntartható benzin fontosságát a jövőben, és azt mondta, hogy "Nagyon nagy igény van a folyékony üzemanyagokra, hogy fenntartható módon álljon rendelkezésre a közúti szállítás, a vízi fuvarozás és a repülés számára."

Jelenleg a villamos energia a globális energiaigényünk mindössze 25%-át képes kielégíteni. Ideje létrehozni és előmozdítani olyan technológiai innovációkat, mint például a mesterséges levél. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41563-019-0501-6
(2) - https://www.cam.ac.uk/research/news/artificial-leaf