Nowa metoda zakładająca przeprowadzanie sztucznej fotosyntezy wykorzystuje światło słoneczne do zamiany dwutlenku węgla w metan, co może pomóc w walce z globalnym ociepleniem.
Metan jest głównym składnikiem gazu ziemnego. Fotosynteza to z kolei proces, w którym rośliny wykorzystują światło słoneczne do produkcji żywności z dwutlenku węgla i wody, uwalniając tlen jako produkt uboczny. Sztuczna fotosynteza często ma na celu produkcję paliw węglowodorowych, podobnych do gazu ziemnego lub benzyny.
Metoda wytwarzania metanu jest możliwa dzięki nowemu katalizatorowi. Jest on zasilany energią słoneczną i wykonany z dużej ilości materiałów oraz działa w konfiguracji, która może być produkowana masowo. Naukowcy uważają, że w ciągu 5-10 lat może mieć miejsce recykling dwutlenku węgla z kominów, w efekcie czego będziemy otrzymywali czyste paliwo.
Przekształcanie dwutlenku węgla w
metan jest bardzo trudnym procesem. Węgiel musi być pozyskiwany z
CO2, co wymaga dużej ilości energii, ponieważ dwutlenek węgla
jest jedną z najbardziej stabilnych molekuł. Podobnie, H2O musi być
rozkładane, aby dołączyć wodór do węgla. Każdy atom węgla
potrzebuje czterech atomów wodoru, aby stać się metanem, co tworzy
skomplikowaną mieszankę ośmiu elektronów.
Konstrukcja katalizatora jest
niezwykle ważna dla powodzenia reakcji. Z tego powodu naukowcy
wiedzieli, że kluczowy składnik katalizatora to nanocząsteczki
miedzi i żelaza. Zaprojektowane urządzenie jest rodzajem panelu
słonecznego z nanocząsteczkami miedzi i żelaza. Może on
wykorzystywać energię słoneczną lub prąd elektryczny do
rozkładania dwutlenku węgla i wody. Układ ten tworzy dużą
powierzchnię, na której mogą zachodzić reakcje. Tak
zaprojektowane urządzenie może być przystosowane do pracy pod
własnym zasilaniem lub do zwiększenia produkcji metanu za pomocą
dodatkowej energii elektrycznej.
