现在,由剑桥科学家发明晰一种运用阳光、二氧化碳和水制作液体燃料的“人工叶”新技能,并终究被用来开发一种可继续的液体燃料,它可以代替汽油。
这种碳中和设备在太阳能开发范畴又获得了一个重大进展,树立了一个新的典范。剑桥大学的研讨人员现已证明,它可以以一种可继续和简略的办法直接出产天然气,即组成气。
人工树叶不运用其他传统燃料,而是由阳光驱动,尽管它们在阴天和多云的日子里有用作业有所下降,但人工叶片不开释任何额定的二氧化碳进入大气。成果宣布在《天然资料》杂志上。
组成气成分是由氢气和一氧化碳组成的混合物,它可用于出产各种产品,如燃料、药品、塑料和肥料。
“你或许没听说过组成气产品,但你每天都在消费它。”剑桥大学化学系高档作者Erwin Reisner教授说:“可以可继续地出产组成气将完毕全球碳循环,树立可继续开展的化学燃料工业迈出了要害一步。”他为了完成这一方针花了七年的时刻来研讨。
光合作用是植物从阳光中运用能量将二氧化碳转化为食物的天然进程。在人工树叶中,有两种相似植物吸收阳光的分子与天然富钴催化剂组合而成。当设备浸入水中时,光吸收器运用催化剂发生氧气。另一种是化学反响,将二氧化碳和水复原为一氧化碳和氢气,构成组成气混合物。
此外,研讨人员发现,他们的人工叶可以在低水平的阳光下作业,甚至在雨天。
发明人博士生维吉尔·安德烈说:“这意味着,不只在温暖的国家可以运用这项技能。”你可以在世界上任何地方从早到晚运用它。”
这项研讨在大学化学系基督教多普勒可继续组成气化学实验室进行。该公司由奥地利政府和奥地利石化公司一起出资,现在正在寻觅使其运用更具可继续性的办法。
omv公司的高档顾问michael dieter ulbrich说:“在曩昔的七年中,omv一直是他们科研项目的热心支持者。该团队的根底研讨是以碳中和办法出产液态燃料组成气的根底,这是开创性的。”
“人工叶”设备现已开发出来一种,它们只发生氢气。剑桥大学的研讨人员说。
这些资料采用了最先进的钙钛矿型光吸收器,它可以供给高的光电压和电流来驱动二氧化碳复原成一氧化碳,比较于由硅或染料敏化资料制成的组成气更具有优势。研讨人员运用钴作为分子催化剂,而不是铂或银。钴不只成本低,并且比其它催化剂更简单发生一氧化碳。
该小组现在正在研讨怎么运用他们的技能出产出一种可代替汽油的可继续液体燃料。
组成气已被用作液体燃料出产的柱石。”咱们下一步要做的不是首要组成气,然后将其转化为液体燃料,直接一步一步从二氧化碳和水中制作液体燃料,“里斯纳也是St John学院的研讨员。
伦斯纳说,尽管风力发电和光伏发电等可再生动力获得重大进展,但组成汽油的开展也至关重要,由于现在电力只能满意全球动力总需求的25%左右。”对液体燃料的巨大需求,为重型运送、航运和航空供给可继续的动力。”
“咱们的方针是出产乙醇等简单被用作燃料的产品,”安德烈说,“经过二氧化碳复原反响,可以逐渐出产液体燃料。但咱们信任,咱们正在朝着正确的方向行进,咱们具有正确的催化剂,咱们信任在不久的将来可以制作出这种设备。”
这项研讨还得到了温顿可继续性物理计划、生物技能和生物科学研讨理事会以及工程和物理研讨理事会的赞助。