Група дослідників з Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі (Berkeley Lab), Міністерства енергетики США та їхні міжнародні колеги розробили штучний лист, здатний перетворювати вуглекислий газ на рідке паливо та інші цінні хімікати, використовуючи тільки сонце.
Як зазначають у Berkeley Lab, система розміром із поштову марку вловлює сонячне світло і перетворює вуглекислий газ (CO₂) на вуглець-вуглець (C2). Молекули C2 є найважливішими будівельними блоками для різних галузей промисловості, включно з виробництвом палива і пластмас.
“Природа була нашим натхненням”, — сказав Пейдун Ян, старший науковий співробітник відділу матеріалознавства лабораторії Берклі та професор хімії, матеріалознавства та інженерії Каліфорнійського університету в Берклі.
Щоб створити пристрій, який імітує фотосинтез, Янг і його команда простежили за природними процесами в листі рослини. Замість хлорофілу — природної сполуки, що міститься в зелених рослинах, яка надає їм кольору та відіграє ключову роль у процесі фотосинтезу, — науковці використали фотопоглиначі на основі галогеніду свинцю та перовскіту для вловлювання сонячного світла.
Для управління хімічними реакціями вони були з’єднані з тонко спроектованими мідними електрокаталізаторами, розробленими так, щоб нагадувати крихітні квіти.
Хоча в інших експериментах вчені досягали штучного фотосинтезу з використанням біологічних матеріалів, команда Янга обрала мідь. Цей метал пропонує значні переваги, як-от більша міцність, стабільність та триваліший термін експлуатації.
Під час тестування система продемонструвала, що може ефективно перетворювати CO₂ у C2. За словами дослідників, здатність штучного листа виробляти C2 буде корисна для галузей, які виробляють основні продукти для важкого транспорту, такого як літаки.