Молекула імітує енергозберігання рослин для розвитку сонячного пального

Новий прорив у штучному фотосинтезі: крок до вуглецево-нейтрального майбутнього

Команда дослідників з Університету Базеля зробила значний крок у напрямку екологічно чистої енергетики, створивши нову молекулу, здатну імітувати важливий етап природного фотосинтезу. Це відкриття може лягти в основу виробництва вуглецево-нейтральних сонячних палив, як-от водень, метанол та синтетичний бензин. Цей метод, що використовує дві позитивні та дві негативні заряди, може забезпечити більш стійке енергетичне майбутнє для нашої планети.

Фотосинтез у рослинах уже тривалий час надихає вчених на пошук способів перетворення сонячного світла й вуглекислого газу на корисні енергійні форми. Тепер, під керівництвом професора Олівера Венгера та аспіранта Матіса Брандліна, було створено п’ятичастинну молекулу, яка ефективно розподіляє заряди. Це досягнення сигналізує про можливість створення відновлювальної енергії, що викидає лише ту кількість CO2, яку було використано на етапі її виробництва.

Технологія в дії

Дослідження зосереджено на молекулярній структурі, яка складається з п’яти частин і використовується для перенесення зарядів. На одному кінці два компоненти вивільняють електрони, формуючи позитивні заряди, а на іншому кінці два компоненти приймають електрони, формуючи негативні заряди. Центральний вузол відіграє важливу роль, поглинаючи світло та ініціюючи процес перенесення зарядів.

Команда застосувала два послідовні спалахи світла для запуску реакції. Перший імпульс привів до утворення одного позитивного та одного негативного заряду, а другий імпульс повторив цей процес, сумарно залишаючи молекулу з чотирма зарядами. Завдяки цьому покроковому процесу стало можливим використовувати більш тьмяне світло, зазначив Матіс Брандлін. Він підкреслив, що попередні методи вимагали потужного лазерного світла, що робило їх непридатними для широкого застосування.

Майбутні перспективи

Молекула поки що не досягає повної здатності до штучного фотосинтезу, але професор Венгер впевнено заявляє: “Ми ідентифікували та реалізували важливу частину головоломки. Сподіваємося, що це допоможе нам внести свій внесок у нові перспективи сталого енергетичного майбутнього”. Збережені заряди в молекулі залишаються стабільними достатньо довго, щоб мати змогу викликати подальші хімічні реакції, такі як розщеплення води на водень та кисень.

Отримані результати дають надію на створення доступних і екологічно чистих видів пального, що можуть стати основою фактографічно-нейтральної енергетики в майбутньому. Продовження роботи в цьому напрямку відкриває нові можливості для використання від