Учени от университета в Кеймбридж са разработили полусинтетичен „изкуствен лист“, който имитира фотосинтезата и при излагане на слънчева светлина преобразува въглеродния диоксид и водата в полезни химични продукти. За първи път устройството не използва токсични компоненти или катализатори, което прави реакциите напълно екологични.
Хибридната система, разработена от изследователите, комбинира органични полупроводници с бактериални ензими. Тя не изисква външен източник на енергия. Въглеродният диоксид се извлича практически от разтвор на сода — от вода с разтворен въглероден диоксид. Преди това ензимно-базираните реакции изискваха различни буферни агенти, които ускоряваха разграждането на ензимите. Новата система е без тези добавки и за първи път успя да работи непрекъснато в продължение на 24 часа, демонстрирайки най-висока стабилност в своята област.
Фотокатодът на „изкуствения лист“. Източник на изображението: Кеймбридж
Трябва да се отбележи, че разработеният от учените комплекс от изкуствени листа произвежда суровини за различни химични реакции — формиат, а не готов продукт от рода на аспирин или детергент, ако разглеждаме приложенията му във фармацевтичната или химическата промишленост. Но това е като игра на домино, където първото съборено домино задейства каскада от процеси.
Химическата промишленост е отговорна за приблизително 6% от емисиите на парникови газове. Чрез установяване на производството на екологично чисти суровини за различни процеси, този въглероден отпечатък може да бъде значително намален. Сулфат-редуциращите бактерии създават ензими за химическата реакция в присъствието на органичен катод. За да се увеличи реакционната повърхност, устройството включва порест материал — титанов диоксид. По време на реакцията, отбелязват учените, почти всички генерирани електрони се улавят — нещо непостижимо досега.
3
За разлика от естествената фотосинтеза, която е ограничена от площта на засадените дървета, и традиционната химическа промишленост, която разчита на изгарянето на изкопаеми горива, „изкуствените листа“ са силно мащабируеми и реакциите, които включват не замърсяват околната среда. Това представлява светло бъдеще за фармацевтичната и химическата промишленост – най-малкото нетоксична химия, нещо, към което си струва да се стремим.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
