Недавно высококвалифицированные и опытные ученые создали новый и инновационный метод прямого преобразования солнечной энергии в топливо. Молекула, использованная в этом исследовании, может играть важную роль в процессе искусственного фотосинтеза в будущем. Члены команды надеются, что это открытие приблизит людей к устойчивому и экологически чистому энергетическому будущему.
Исследователи Базельского университета в Швейцарии, вдохновленные процессом фотосинтеза в природе, создали уникальную и особую молекулу. По сообщению ScienceDaily, это научное открытие является важным шагом в области искусственного фотосинтеза и производства углеродно-нейтрального топлива.
В природе в процессе фотосинтеза растения способны преобразовывать энергию солнечного света из углекислого газа в энергетически богатые молекулы сахара. Люди и животные потребляют эти молекулы сахара, выделяют CO2 и поддерживают естественный цикл. Ученые же стремятся искусственно использовать этот механизм для создания «солнечного топлива» – водорода, метанола или синтетического бензина. При использовании этих топлив выделяется только количество углекислого газа, потраченное на производство, и таким образом топливо полностью остается углеродно-нейтральным.
Под руководством профессора Оливера Венгера научная группа описала молекулу, способную одновременно накапливать два положительных и два отрицательных заряда в журнале Nature Chemistry. Этот процесс является ключевым условием преобразования света в химическую энергию, поскольку именно заряды инициируют различные реакции, например, разделение воды на водород и кислород.
Структура созданной молекулы состоит из пяти частей, расположенных в строгой последовательности. Два сегмента с одной стороны отдают электроны и получают положительный заряд. Два сегмента с противоположной стороны принимают электроны и заряжаются отрицательно. Центральный компонент поглощает свет и запускает процесс переноса электронов.
Чтобы одновременно собрать четыре заряда, исследователи использовали двухэтапный подход. Первый световой импульс приводит к образованию одного положительного и одного отрицательного заряда на противоположных сторонах молекулы. Второй импульс повторяет реакцию, в результате чего молекула содержит четыре заряда.
Новый метод позволяет работать с гораздо более слабым светом, близким к естественному солнечному излучению. Ранее для таких экспериментов требовались мощные лазеры, что делало их практическое применение невозможным. Кроме того, заряды в молекуле остаются стабильными длительное время для использования в последующих химических реакциях, сообщило korrespondent.net.
Это открытие не только открывает новые возможности для создания экологически чистой энергии, но и способствует разработке удобных и эффективных систем искусственного топлива для будущей жизни человека.
Читайте «Замин» в Telegram!
