Ученые Иллинойского университета разработали новую технологию создания сырья для биотоплива — искусственные листья. В её основе находится эффект фотосинтеза: поглощение растениями углекислого газа и выделение кислорода. Принцип работы устройства заключается в потреблении углекислого газа из атмосферы и его преобразовании в угарный. Из последнего можно получить метан либо спирт, чтобы произвести биотопливо.
В процессе реакции часть высвобождаемой энергии затрачивается на то, чтобы расщепить воду на кислород и водород. Устройство работает на солнечных батареях, которые превращают световую энергию в электрическую.
Для осуществления успешной реакции потребуется солнечный свет (около 24%). КПД системы выше 4,5%, что в 2 раза больше, чем у других систем-аналогов.
Авторы проекта считают, что прибор, работающий по такому принципу, можно применять:
- на Земле;
- на Марсе, где атмосфера состоит из большого количества углекислого газа.
Так как вода на Марсе есть, а солнечной энергии достаточно для запуска реакции, то с помощью одной установки можно обеспечить первые колонии кислородом и теплом. Но батарея, погружённая в раствор с катализатором, способна проработать только несколько часов.
Если сравнивать новую технологию и фотосинтез, можно выделить следующую особенность: в листьях настоящих растений вода с углекислым газом под воздействием света и биохимии расщепляется на кислород и глюкозу. Для искусственного фотосинтеза характерно восстановление CO2 до CO под влиянием света и катализаторов. При этом выделяется кислород.
Из угарного газа производится муравьиная кислота и прочие полезные вещества. Отличительная черта искусственной реакции от настоящей заключается в источнике углекислого газа. Чтобы реакция произошла, СО2 нужно подавать под давлением.
