Photosynthese ist die ultimative Konvertierung von Licht zu Energie und eine, die Wissenschaftler seit Jahren zu replizieren versuchen. Jetzt haben Wissenschaftler eine Formel entwickelt, die laut Aussage gerade noch nah genug ist Science Mag .
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Kupfer koppeln
Zetian Mi, Elektrotechniker an der Universität von Michigan, Ann Arbor, und sein Team haben einen neuen Katalysator auf Kupfer- und Eisenbasis entwickelt, der mithilfe von Licht Kohlendioxid CO umwandelt. 2 zu Methan.Die Innovation baut auf jahrelanger Arbeit auf, bei der festgestellt wurde, dass Kupferpartikel bei der Umwandlung von CO vielversprechend waren. 2 in andere energiereiche Verbindungen .
Die Effizienz war jedoch so gering, dass die Forscher gezwungen waren, die Paarung von Kupfer mit anderen Metallen in Betracht zu ziehen. Im März 2019 stellten Mi und seine Kollegen fest, dass ein Katalysator auf Ruthenium- und Zirkoniumbasis auf Arrays aus lichtabsorbierendem Gallium gewachsen warNitrid GaN -Nanodrähte effizient konvertiert CO 2 zu formatieren. Aber das war kein nützlicher Treibstoff.
Jetzt haben Mi und sein Team ein neues Rezept für die Herstellung von Methan, einem nützlichen Brennstoff, entwickelt. Sie verwendeten dieselben GaN-Nanodrähte und fügten dann winzige Partikel mit einer Breite von 5 bis 10 Nanometern hinzu, die aus einer Mischung von Kupfer und Eisen bestehen.
Licht in Methan
Jetzt funktioniert das Setup ähnlich wie bei der Photosynthese. Wenn Licht, CO 2, und Wasser vorhanden ist, wandelt das System 51% der Energie im Licht in Methan um. Und das ziemlich schnell!
"Diese Arbeit bietet einen einzigartigen, hocheffizienten und kostengünstigen Weg für die Synthese von Solarkraftstoffen", schreiben die Forscher in ihr Papier veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften. Dies liegt daran, dass alle Materialien im aktuellen System billig und reichlich vorhanden sind.
Jetzt muss das System nur noch seine Effizienz verbessern. Sobald dies erledigt ist, haben wir möglicherweise tatsächlich ein Setup, das die Photosynthese wirklich nachahmt und uns eine bessere Möglichkeit bietet, fossile Brennstoffe zu verschmutzen.