sztuczny-lisc

Rekord sztucznej fotosyntezy. Nowy „sztuczny liść” jest na tyle wydajny, że można wykorzystać go w przemyśle

Odtworzenie procesu naturalnej fotosyntezy, to bardzo popularny kierunek badań naukowych. Systemy nazywane „sztucznymi liśćmi” mogą odegrać kluczową rolę w walce ze zmianami klimatycznymi. Swoją propozycję tego rodzaju rozwiązania przedstawili właśnie naukowcy z University of Illinois Chicago (UIC), których rozwiązanie jest w stanie pochłaniać CO2 w tempie 100 razy szybszym, niż dotychczasowe systemy sztucznej fotosyntezy.

— Nasz system sztucznego liścia można wdrożyć poza laboratorium, gdzie może odegrać znaczącą rolę w redukcji gazów cieplarnianych w atmosferze dzięki wysokiemu wskaźnikowi wychwytywania dwutlenku węgla, stosunkowo niskim kosztom i umiarkowanej energii, nawet w porównaniu z najlepsze systemy laboratoryjne” – powiedział Meenesh Singh, adiunkt inżynierii chemicznej w UIC College of Engineering i jeden z autorów badań.

Sztuczny liść z UIC College of Engineering

System ten rozwijany jest od 2019 r. Rozwiązanie składa się z tzw. standardowej jednostki sztucznej fotosyntezy zamkniętej w przezroczystej kapsułce wypełnionej wodą i półprzepuszczalnej warstwy zewnętrzną. Gdy światło słoneczne świeci na sztuczny liść, dochodzi do odparowania wody przez pory w zewnętrznej warstwie, na której miejsce zostaje wciągnięty dwutlenek węgla, zamieniany na tlenek węgla, który może zostać wykorzystany do produkcji paliw syntetycznych.

Czytaj również: Naukowcy opracowali sztuczne liście – produkują tlen i metanol

Po wprowadzeniu najnowszych poprawek, twórcom systemu udało się znacznie zwiększyć jego wydajność. Zastosowano m.in membranę zasilaną energię elektryczną, która dzieli kapsułkę sztucznego liścia na stronę suchą i mokrą. Po stronie suchej rozpuszczalnik organiczny przyłącza się do wychwyconego dwutlenku węgla i zamienia go w stężony wodorowęglan, który gromadzi się na membranie.

Zmiana ładunku elektrycznego może przyspieszyć lub spowolnić tempo wychwytywania węgla, które, jak ustalili naukowcy, może wychwycić 3,3 milimoli na godzinę na każde cztery centymetry kwadratowe (0,6 cala kwadratowego) materiału. Jednak co najważniejsze system może wychwytywać dwutlenek węgla w cenie 145 USD za tonę, co jest zgodne z wytycznymi Departamentu Energii, według których te technologie powinny kosztować 200 USD za tonę lub mniej.