Molecule імітує рослинне зберігання енергії для розвитку сонячного пального

Новий крок до штучного фотосинтезу та вуглецево-нейтральних сонячних палив

Замислювалися коли-небудь про можливість створення пального, яке не сприяє глобальному потеплінню? Ось дослідницька команда університету Базеля, зосередившись на цьому питанні, створила молекулу, яка реплікує ключовий етап природного фотосинтезу. Ця новинка дозволяє зберігати під світлом два позитивних і два негативних заряди, що може стати базою для створення вуглецево-нейтральних сонячних палив, таких як водень, метанол і синтетичний бензин.

Природний фотосинтез, який відбувається у рослинах, перетворює сонячне світло та вуглекислий газ на енергійні цукри, необхідні для існування практично всього живого на Землі. Дослідники прагнуть імітувати цей процес, щоб генерувати відновлювальну енергію у вигляді пального, що вивільняє лише той CO2, який був використаний для їх створення – справжній прорив у сфері екологічно чистої енергетики.

П’ятичастинна молекулярна структура: ключ до успіху

У своєму новому дослідженні професор Олівер Венгер та аспірант Матіс Брандлін описали п’ятичастинну молекулярну структуру, що ефективно розподіляє заряди. На одному кінці молекули знаходяться два компоненти, які вивільняють електрони і створюють позитивні заряди, тоді як на іншому кінці два компоненти, що приймають електрони, формуючи негативні заряди. Центральний елемент поглинає світло і ініціює процес передачі заряду.

Для активації реакції команда використала два послідовних спалахи світла. Перший імпульс створив один позитивний і один негативний заряд, тоді як другий повторив цей процес, залишаючи молекулу з чотирма зарядами загалом.

Нова ера в енергетиці: від світла до пального

“Цей покроковий збудження дозволяє використовувати значно слабше світло. Внаслідок цього ми вже наближаємось до інтенсивності сонячного світла,” – зазначив Брандлін. Він підкреслив, що раніше використовувані методи вимагали потужного лазерного світла, що робило їх непридатними для практичного використання. Збережені заряди в молекулі залишаються стабільними достатньо довго, щоб ініціювати подальші хімічні реакції, такі як розщеплення води на водень і кисень.

Наразі молекула ще не досягла повного штучного фотосинтезу, але, як підкреслив Венгер, її важливість не можна недооцінювати: “Ми визначили і реалізували важливий шматок головоломки. Сподіваємось, що це допоможе внести свій внесок у нові перспективи для сталого енергетичного майбутнього.”

Цей прорив у дослідженні ставить нову точку відліку у сфері відновлювальної енергетики,