Ученые всего мира стоят перед непростой проблемой, суть которой сводится к тому, что сегодня человечество производит львиную долю электроэнергии из природных ресурсов, которые необходимо добывать. Это вызывает дополнительные трудности и беспокойства. Прежде всего, добыча природных ресурсов связана с загрязнением окружающей среды и требует значительных финансовых инвестиций, что существенно повышает себестоимость, получаемой в результате, электроэнергии. Кроме того, существует опасность, что со временем люди исчерпают многие природные ресурсы. Учитывая все это, ученые со всего мира стараются отыскать альтернативные источники энергии. Новые открытия обнадеживают в этом вопросе, похоже, что найден способ, позволяющий получать энергию буквально из воздуха. Специалисты продвигаются к освоению приемов искусственного фотосинтеза, во время которого планируется использовать солнечный свет для того, чтобы преобразовывать углекислый газ в метанол.
Специалисты, которые трудятся в национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, а также в Калифорнийском университете, изобрели систему, способную превращать углекислый газ в ацетаты, подходящие для использования в качестве топлива.
На портале Geektimes делается ссылка на материалы исследования, которые были опубликованы на сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса, и сообщается, что принцип работы новой системы имитирует фотосинтез. Используя это изобретения, специалисты смогут получать горючее, полимеры и другие химикаты.
Крис Чанг, который является одним из авторов работы, рассказал некоторые подробности: «При естественном фотосинтезе листья получают энергию от солнца и перерабатывают двуокись углерода, чтобы в реакции с водой создать молекулы, формирующие их биомассу. В нашей системе нанопровода получают энергию солнца и доставляют электроны бактериям, в результате чего двуокись углерода перерабатывается и комбинируется с водой, давая на выходе разные химические продукты».
Устройство системы представляет собой поле вытянутых наноструктур, состоящих из кремния и двуокиси титана. Ее принцип работы имеет существенную схожесть с хлорофиллом: при поглощении компонентов солнечного света различной частоты, она образует пары электрон-«дырка». Которые поступают к бактериям Sporomusa ovata, после чего происходит процесс восстановления CO2, а благодаря «дыркам» расщепляются молекулы воды, в результате этой реакции образуется кислород. После чего, в реакцию вступают бактерии E.coli, они синтезируют заданный химикат из готовых ацетатов.
В процессе работы, специалисты уже смогли получить n-бутанол, углеводород изопрен и биоразлагаемый полимер PHB. Если же планы и расчеты ученых оправдаются, и полная система будет работать так, как они задумали, это даст возможность создавать пластмассу и горючее.
