Mesterséges fotoszintézissel segíthető a levegő tisztítása

Egy floridai kémia professzor felfedezett egy módszert, amivel egy szintetikus anyagon is elindítható a fotoszintézis, a folyamat lebontja az üvegházhatást okozó gázokat miközben tiszta levegőt és energiát termel. A szakértők nagy reményekkel fordulnak az új technológiához, mivel az a tiszta energia termelés mellett a környezetszennyezés hatásait is enyhíti.

“Ez a munka egy nagy áttörést jelent,” mondta Fernando Uribe-Romo, a kutatás vezetője. “Olyan anyagot létrehozni ami egy bizonyos színt nyel el, igen nehéz feladat tudományos szempontból, viszont társadalmi szempontból fontos hozzájárulás egy olyan technológia kifejlesztése, ami csökkentheti az üvegházhatást okozó gázok menyiségét.”

Uribe-Romo és csapata kidolgozott egy módszert, amivel kémiai reakciót válthatnak ki a fém-organikus keretrendszer (metal-organic frameworks-MOF) fajtájú szintetikus anyagból, ami a szén-dioxidot ártalmatlan szerves anyagokká alakítja. A legegyszerűbb ha úgy tekintünk erre, mint mesterséges fotoszintézis, mivel a folyamat a növényekhez hasonló módon alakítja át a széndioxidot a napból jövő energia segítségével, viszont étel helyett ez a folyamat egyszerűen elégethető szerves anyagokat hoz létre.

Ezt a módszert már évek óta keresik a kutatók, de eddig nem találtak rá módot ,hogy a látható fény segítségével is hatékonyan el tudják indítani a kémiai átalakulást. Az UV fény segítségével már általánosabb anyagokon, mint amilyen a titán-dioxid, is működött a reakció, azonban a Földet érő fény csupán 4%-át teszi ki az UV fény. Ezzel szemben a fény nagy részét alkotó látható fény csak ritka és magas költségű anyagokkal – platina, rénium, irídium – kombinálva tudta elindítani az átalakulást, ezzel gátat szabva a technológia kutatásának és terjedésének.

A mostani tanulmánynál a kutatók titánt használtak, ami egy gyakori nem mérgező fém, és a fémet olyan szerves molekulákkal egészítették ki, amik segítették a fény összegyűjtését. A szerves molekulákat N-alkil-2-amino-tereftalátoknak nevezik, és az MOF-be történő beépítésüknél módosítani lehet, hogy milyen színt nyeljenek el. Ennél az esetnél a tudósok a kék fény elnyelésére alakították ki az anyagot – a fotoszintézisben résztvevő klorofillhoz hasonló módon.

A csapat egy kék fényű LED fotoreaktorral tesztelte az anyagot. A reaktorba meghatározott mennyiségű szén-dioxidot fecskendeztek be, hogy kiderüljön tényleg elindul-e a reakció. A kísérlet sikeres volt és a szén-dioxid, formiáttá és formamidokká alakult – amik elégetésével energiát nyerhetünk.

“A cél az, hogy tovább hangoljuk a folyamatot és így nagyobb mennyiségű szén redukciót tegyünk lehetővé,” mondta Uribe-Romo.

A kutatók arra is kíváncsiak, hogy más hullámhosszú fénysugarakkal is elindítható-e a reakció, a szintetikus anyagban történő apró változtatásokkal. Ha működik, a folyamat jelentős módja lehet az üvegházhatást okozó gázok csökkentésének.

“Az ötlet az, hogy szén-dioxid megkötő állomásokat helyeznénk el, például az erőművek közelében. A gázokat az állomások magukba szívnák és a gázok újrahasznosítása után létrejövő energiát visszatáplálnák az erőműbe. “

Egy napon lehet, hogy a technológia tetőkre szerelhető panelek formájában is elérhetővé válik, ezzel tisztítva a házak körüli levegőt és segítve az otthonok energiaellátását is.

Forrás: pubs.rsc.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

A honlap további használatához a sütik használatát el kell fogadni. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás