Mesterséges fotoszintézissel készítenek üzemanyagot

A fotoszintézis során a napfény, a víz, és a légköri szén-dioxid felhasználásával, a klorofill molekuláik segítségével készítenek a növények energiatárolásra alkalmas molekulákat, mint például a glükózt. Az illinois-i kutatóknak az volt a céljuk, hogy a megújuló energiaforrás, vagyis a Nap segítségével mesterségesen állítsanak elő hasonló alapanyagokból folyékony üzemanyaggá változtatható komplex molekulákat. A molekulák a kémiai kötéseikben tárolják el a napfény nyújtotta energiát, és a segítségükkel fénymentes időszakokban, vagy a csúcsfogyasztás idején is lehet napfényen alapuló energiahordozót használni.

A módszerben a növényi klorofill szerepét arany nanorészecskék veszik át, ezek szolgálnak katalizátorként a víz és a szén-dioxid között lejátszódó reakciókban. A reakciókat a fény zöld színű összetevője látja el energiával, ezt nyelik el az arany részecskék, elektronokat és protonokat bocsátanak ki, amelyek elősegítik a víz és a szén-dioxid közti kémiai kötések kialakulását. Az arany különösen jó katalizátornak bizonyult, mivel más fémekkel ellentétben nem korrodálódnak a belőle készült nanorészecskék, hatékonyan nyeli el a fényt, a részecskék felülete pedig elősegíti a szén-dioxid reakcióit.

Prashant Jain és Sungju Yu, a módszer kiötlői.

Forrás: University of Illinois, Fred Zwicky

A kutatók szerint a módszerük távolról sem olyan hatékony, mint a növények fotoszintézise, de további fejlesztésekkel ezen kívánnak még javítani. Ehhez a katalizátort szükséges behangolni, ha ezt sikerül megoldani, akkor már csak a tömegtermelés folyamatát kell kidolgozniuk. Módszerükről a Nature Communications folyóiratban számoltak be a kutatók.

Az így készített folyékony szénhidrogén-üzemanyagot nem volna célszerű a hagyományos elégetéses módon felhasználni, mivel akkor semmiben sem különbözne a fosszilistől, de világszerte vannak olyan kísérletek, amelyekben e szénhidrogén-molekulákat más módon bírják rá áramtermelésre.