Фотосинтезуючий штучний лист може стати інструментом для очищення повітря, про який ми мріяли

Раніше ми вже писали про штучний ґрунт, рослини-кіборги та бджіл-роботів. Чому б не про високотехнологічне штучне листя? Саме це нещодавно винайшли інженери з Університету Іллінойсу в Чикаго – і вони можуть виявитися в 10 разів ефективнішими за справжні, коли йдеться про перетворення вуглекислого газу (CO2) в процесі фотосинтезу. Результати можуть як очистити наше повітря, так і забезпечити економічно ефективний вид палива.

Хоча раніше вже були спроби розробити штучне листя, це були лабораторні експерименти з вуглекислим газом, який містився в резервуарах під тиском. Таким чином, вони не функціонують як справжнє листя, здатне витягувати CO2 безпосередньо з повітря. Це означає, що, незважаючи на свою перспективність в лабораторних умовах, вони не можуть бути легко застосовані в реальному світі. Саме тут новий штучний лист Університету Іллінойсу сподівається змінити ситуацію. Його лист складається з поглиначів світла для збору сонячного світла, на додаток до дуже важливих інтегрованих блоків захоплення вуглецю, які функціонують як продихи, крихітні отвори в листі, які дозволяють йому дихати.

“[У нашій роботі] ми запропонували архітектуру біологічно натхненного штучного листа, який складається зі штучних продихів, виготовлених з аніонообмінної мембрани, яка захоплює CO2 з повітря, вивільняючи воду, і штучної фотосистеми, виготовленої з поглинача світла, покритого каталізаторами, які перетворюють захоплений CO2 в [чадний газ] за допомогою сонячного світла”, – розповів Digital Trends доцент кафедри хімічної інженерії Інженерного коледжу МСІ Мінеш Сінгх (Meenesh Singh). “Ці штучні листя функціонують точно так само, як і природні, поглинаючи CO2 з повітря і перетворюючи його в паливо, одночасно випускаючи O2 (кисень) і H2O (воду) в атмосферу”.

Сінгх припускає, що листя може бути використане для широкомасштабного уловлювання і перетворення вуглекислого газу. Приблизно 360 листків – кожен 1,7 метра завдовжки і 0,2 метра завширшки – на площі 500 метрів квадратних можуть виробляти 0,4 тонни монооксиду вуглецю на день. Це коштувало б близько 185 доларів за тонну. Для порівняння, ринкова ціна вуглецю наближається до 650 доларів. Штучне листя також матиме ефект зниження рівня CO2 в повітрі в радіусі 100 метрів на 10 відсотків на день.

Стаття з описом дослідження під назвою “Оцінка штучних фотосинтетичних систем для інтегрованого уловлювання та перетворення вуглецю” була нещодавно опублікована в журналі ACS Sustainable Chemistry and Engineering.

Рекомендації редакторів

• Вчені розробили кімнатну рослину-“зелену печінку”, яка очищає повітря у вашому домі
• Ця багатоповерхівка в Нью-Йорку очищає повітря, як дерева
• Перукарі майбутнього можуть запропонувати стрижку, шампунь і вливання графена
• Новий штучний шовк павука може поглинати 70 відсотків енергії при ударах
• Незабаром ми зможемо фарбувати наші будинки “сонячною фарбою” для отримання чистої енергії

Source: digitaltrends.com