Долгоусовите горива од сончева светлина без складирање на електрони: Вештачка фотосинтеза со сребрена модифицирана волфрам триоксид
Иновативен метод кој практично го претвора CO2 директно со сончева светлина и вода во основните градивни частици на нафтените деривати беше развиен. Овој пристап, инспириран од природата, повторно воспоставувајќи го механизмот на вештачка фотосинтеза во контролирана средина, нуди пилот-иницијатива која може да ги намали зависностите од фосилните горива. Системот, базиран на начинот на кој растенијата произведуваат енергија, има за цел трансформација на светлината во хемиска енергија.
На централната точка на овој проект е дизајнот на специјален материјал за складирање енергија, кој ја зголемува ефикасноста на процесите што ја претвораат CO2 во корисни хемиски форми. Овој материјал овозможува директно користење на сончевата енергија за хемиски трансформации, значително подобрувајќи ја ефикасноста на процесот. Во следните фази, преку конверзија на CO2 во различни посреднички соединенија, енергијата добиена од сонцето може да ги предизвика производството на јаглероден моноксид. Потоа, овие меѓуделни производи се обработуваат и се трансформираат во течни хидрокарбони, односно горива слични на нафтата.
Оваа иновација претставува особено ветувачка алтернатива за секторите каде што електрификацијата е предизвик, како што се авијацијата и морскиот транспорт. Бидејќи тие бараат висок енергетски интензитет, одржливите течни горива се критични за нивните ефикасни и одржливи решенија, а работата со постојната инфраструктура продолжува да биде стратешки важен аспект.
Научниците нагласуваат дека трансформацијата на СО2 со светлото станува сè поконечно поле на интерес. Процесот познат како фотокатализатор, кој е фокус на напорите за намалување на емисиите на стакленички гасови и олеснување на природните ресурси, добива сè поголема популарност. Производените „сончеви горива“, со слични карактеристики како фосилните горива, се јавуваат како одлична алтернатива и можат да се користат со минимални прилагодувања со сегашната енергетска инфраструктура.
Во овој материјал се предвидува дека CO2 ќе се претвори најпрво во меѓу-преработки како јаглероден моноксид, а потоа во течни хидрокарбони. Во претходните системи, критика се јавуваше поради зависноста од одредени органски супстанции за забрзување на реакцијата, меѓутоа во овој нов дизајн таквите материјали не претставуваат одржлив проблем поради финалната употреба. Во природната фотосинтеза, посебни молекули овозможуваат привременото складирање на електроните што се произведуваат од светлото, решавајќи го овој проблем. Овие инспиративни идеи доведоа до развој на високоефикасен и независен фотокаталитички систем, заснован на вештачка фотосинтеза.
Во истражувањето е развиен материјал од волфрам-јодит модифициран со сребро, кој при изложеност на светло може да склади електрони и по потреба да ги ослободи за да продолжи со хемиските трансформации. Тестирањата покажаа дека материјалот е ефикасен и под сончевата светлина. Екипата нагласува дека ова решение може да ги елиминира зависноста од непотребни додатоци и да ги воспостави високоефикасните и флексибилни фотокаталитички системи за иднина.
