Недавно высококвалифицированные учёные создали новый, инновационный метод прямого преобразования солнечного света в топливо. Об этом сообщает Zamin.uz.
Молекула, использованная в этом исследовании, в будущем может сыграть важную роль в процессе искусственного фотосинтеза. Учёные надеются, что это открытие станет важным шагом на пути к устойчивым и экологически чистым источникам энергии.
Исследователи из Базельского университета в Швейцарии, вдохновлённые процессом фотосинтеза в природе, создали уникальную молекулу. По данным издания ScienceDaily, это научное достижение имеет большое значение в области искусственного фотосинтеза и производства углеродно-нейтрального топлива.
В природе в процессе фотосинтеза растения используют энергию солнечного света для преобразования углекислого газа в молекулы сахара. Люди и животные потребляют эти сахара, выделяя углекислый газ, обеспечивая таким образом естественный круговорот.
Учёные же поставили цель искусственно воспроизвести этот процесс и производить «солнечное топливо» — водород, метанол или синтетический бензин. При использовании такого топлива выделяется только количество углекислого газа, затраченное на его производство, и топливо остаётся углеродно-нейтральным.
Научная группа под руководством профессора Оливера Венгера представила в журнале Nature Chemistry молекулу, способную одновременно накапливать четыре заряда. Этот процесс необходим для преобразования света в химическую энергию, так как заряды запускают реакции, например, разложение воды на водород и кислород.
Созданная молекула состоит из пяти частей, расположенных в строгой последовательности. С одной стороны два сегмента отдают электроны и приобретают положительный заряд, с противоположной стороны два сегмента принимают электроны и заряжаются отрицательно.
Центральная часть поглощает свет и начинает передачу электронов. Исследователи применили двухэтапную стратегию для одновременного накопления четырёх зарядов.
Первый световой импульс создаёт положительный и отрицательный заряд на противоположных сторонах молекулы, второй импульс повторяет процесс, обеспечивая молекулу четырьмя зарядами. Новый метод позволяет работать с более слабым светом, близким к естественному солнечному излучению.
Ранее для таких экспериментов требовались мощные лазеры, что ограничивало их практическое применение. Кроме того, заряды в молекуле сохраняются стабильно в течение длительного времени, что создаёт удобства для последующих химических реакций.
Это открытие открывает новые возможности для создания экологически чистой энергии и в будущем будет способствовать разработке эффективных и удобных систем искусственного топлива для жизни человека.
