![]() |
Чтобы использовать CO₂ для создания экологичного топлива, нужно соединить атомы углерода в цепочки. Система искусственного фотосинтеза из Мичиганского университета связывает два атома углерода в углеводороды лучше других систем. Она производит этилен — углеводород, который обычно используют в производстве пластмасс. Поэтому систему можно применять для сбора углекислого газа, который иначе попал бы в атмосферу при производстве пластмасс.
Результаты опубликованы в журнале Nature Synthesis. Этилен — самое производимое органическое соединение в мире. Обычно его получают из нефти и газа, что приводит к выбросу углекислого газа (CO₂). Цель — соединить длинные цепочки атомов углерода и водорода, чтобы получить жидкое топливо. Для этого нужно удалить кислород из CO₂ как источника углерода и водород из воды (H₂O). Устройство поглощает свет через полупроводники: лес нанопроводов из нитрида галлия и кремниевую основу. Реакция превращения воды и углекислого газа в этилен происходит на медных кластерах, которые усеивают нанопроволоки. Нанопроволоки из нитрида галлия погружают в воду, насыщенную углекислым газом. Затем их освещают светом, подобным солнечному в полдень. В результате реакции образуется водород, который идёт на реакцию этилена, и кислород, превращающий нитрид галлия в оксид нитрида галлия. Медь удерживает водород и преобразует углерод из углекислого газа в угарный газ. При наличии водорода и энергии света две молекулы угарного газа соединяются с водородом. Реакция завершается на границе раздела меди и оксида нитрида галлия: два атома кислорода заменяются тремя атомами водорода. Команда обнаружила, что 61% свободных электронов в полупроводниках участвовали в реакции получения этилена под воздействием света. Катализатор на основе серебра и меди был примерно на 50% эффективен, но работал только в жидкости на основе углерода и всего несколько часов до разрушения. В отличие от него, устройство команды из Мичигана проработало без замедления 116 часов, а общий срок службы таких устройств составил 3 000 часов. Это связано с тем, что нитрид галлия помогает расщеплять воду. Добавление кислорода улучшает работу катализатора и обеспечивает самовосстановление. Долговечность устройства ещё изучается. Устройство производило этилен со скоростью, более чем в четыре раза превышающей скорость ближайших конкурентов.
Конечная цель Ми — создать устойчивое жидкое топливо для транспорта. 17.09.2024 |
Энергия
![]() | |
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир | |
Мир хранения энергии меняется благодаря кванто... |
![]() | |
Китай впереди, а мир догоняет: битва за переработку аккумуляторов начинается | |
Компания Cirba Solutions активно развивает отр... |
![]() | |
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию | |
Превращение солнечной энергии в химическу... |
![]() | |
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров | |
Европейская комиссия дала зеленый свет огромно... |
![]() | |
Энергия атома для производства водорода: перспективы развития технологии | |
Доктор Уильям Бодель из Далтонского ядерн... |
![]() | |
Реактивное топливо на основе лигнина совершает прорыв в хранении водорода | |
Инновационный прорыв в технологии хранени... |
![]() | |
Определена роль термоядерной энергетики в обеспечении экологической безопасности | |
Карл Тишлер из европейского консорциума п... |
![]() | |
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии | |
Стремление Китая использовать энергию звезд до... |
![]() | |
Министерство энергетики США инвестирует в технологии декарбонизации | |
Министерство энергетики США уделяет приор... |
![]() | |
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму | |
Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ... |
![]() | |
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20% | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии | |
Живая лаборатория по использованию тепла ... |
![]() | |
В США запустят строительство заводов по производству водородного топлива | |
Министерство энергетики США, DOE, сделало важн... |
![]() | |
США инвестируют 101 млн долларов в испытания контроля выбросов углекислого газа | |
Министерство энергетики США, DOE, объявило о&n... |
![]() | |
Термоядерный синтез: как ученые пытаются приручить энергию Солнца | |
Стремление к получению чистой, устойчивой... |
![]() | |
JEST: Ученые разрабатывают литий-ионную батарею с повышенными характеристиками | |
Технологический прогресс привел к широком... |
![]() | |
Открытие делает органические солнечные элементы более эффективными и стабильными | |
Исследователи из Университета Åbo A... |
![]() | |
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей | |
Глобальная гонка за увеличение срока служ... |
![]() | |
AppEn: ИИ проворнее человека находит причины неисправностей топливных элементов | |
Исследовательская группа доктора Чи-Юнг Юнга и... |
![]() | |
Эффективны ли солнечные панели при непрямом солнечном свете? Ученые говорят — да | |
Когда люди думают о солнечной энергии, он... |
![]() | |
Застройщики жилья используют инновации для экономии на коммунальных платежах | |
По мере того как экологичная жизнь превра... |
![]() | |
Криптографический протокол обеспечит безопасный обмен данными в ветроэнергетике | |
Плавучая ветроэнергетика обладает огромным пот... |
![]() | |
Предложен новый способ получения водорода из воды с помощью солнечной энергии | |
Специалисты в области нанохимии добились ... |
![]() | |
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии | |
Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме... |
![]() | |
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка | |
Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все... |
![]() | |
Появилась концепция устойчивых полимерных электролитов для топливных элементов | |
Исследовательская группа под руководством... |
![]() | |
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики | |
Новый метод производства материалов, которые м... |
![]() | |
Energy: Появилось инновационное решение для получения солнечной энергии с небес | |
Некоторые места не слишком благоприятны д... |
![]() | |
PhysRevLett: Найден способ улучшить аккумуляторы с помощью квантовой механики | |
В последние годы ученые работают над новы... |
![]() | |
NF: Выравнивание спина для термоядерного топлива удешевит ядерную энергию | |
Новое исследование предлагает способ, как ... |