Login lub e-mail Hasło   

Paliwa odnawialne ze światła słonecznego i CO2.

Paliwa odnawialne ze światła słonecznego i CO2 Wyobraźmy sobie stacje paliw wyposażone w pompy paliwa, które wykorzystują energię słoneczną do produkcji paliw &ndas...
Wyświetlenia: 431 Zamieszczono 13/02/2016

Paliwa odnawialne ze światła słonecznego i CO2





 

Wyobraźmy sobie stacje paliw wyposażone w pompy paliwa, które wykorzystują energię słoneczną do produkcji paliw – w procesie zbliżonym do tego, jaki rośliny wykorzystują do produkcji własnego pożywienia. Badacze z UE dokonali ważnych postępów, opracowując technologię słoneczną pozwalającą przekształcać dwutlenek węgla (CO2) w paliwo słoneczne, przyczyniając się do zmniejszenia zależności od paliw kopalnych.

Naśladowanie naturalnego procesu fotosyntezy jest obiecującym sposobem na zaspokojenie rosnącego światowego zapotrzebowania na energię, przy jednoczesnym łagodzeniu skutków zmiany klimatu. Co istotne, sztuczna fotosynteza może stać się sposobem na wychwytywanie energii Słońca i przechowywanie jej do późniejszego użytku.

Sztuczna fotosynteza, która wymaga konstrukcji systemów imitujących procesy występujące w przyrodzie, obejmuje katalizatory do utleniania wody i redukcji H+/CO2 oraz fotosensybilizator, który napędza cały proces. W projekcie PHOTOCO2 (Photocatalytic reduction of carbon dioxide into fuels) naukowcy opracowali wydajną fotokatodę składającą się z fotosensybilizatora, nośnika półprzewodnika i katalizatora redukcji H+/CO2. Celem było zbadanie kinetyki międzyfazowego transferu elektronów w systemach hybrydowych składających się z katalizatorów molekularnych do redukcji protonów lub CO2, unieruchomionych na półprzewodnikach nanostrukturalnych.

Redukcję fotokatalityczną H2 z użyciem katalizatorów molekularnych można osiągnąć dzięki katalizatorom otrzymującym elektrony z pobudzonego fotosensybilizatora przy właściwej energii. Aby zademonstrować redukcję H2, naukowcy zwiększyli czułość nanocząsteczek półprzewodnika z dwutlenku tytanu (TiO2) i katalizatora molekularnego barwnikiem rutenowym. System ten skutecznie wytwarza H2 w wodzie i w obecności donora elektronów o wydajności kwantowej do 10%. Badacze dowiedli także, że utleniające lub redukcyjne hartowanie barwnika umożliwia transfer elektronów z fotosensybilizatora do katalizatora molekularnego.

Realizując badania w zakresie redukcji protonów, zespół dokonał sprzężenia katalizatora zawierającego grupy cyklamowe z grupami kwasu karboksylowego i umieścił go na półprzewodniku, aby zademonstrować redukcję CO2. W tym przypadku nastąpiło przyspieszenie transferu elektronów.

Po zamocowaniu katalizator Re(bpy)(CO)3L na powierzchni półprzewodnika TiO2, naukowcy zaobserwowali 10-krotny wzrost sprawności katalitycznej redukcji CO2. Inne badania obejmowały porównania między mocowaniem katalizatorów molekularnych na nanocząsteczkach TiO2 i nanocząsteczkach metalu.

Naukowcy przeprowadzili pionierskie badania, identyfikując czynniki decydujące o sprawności systemów hybrydowych katalizator-półprzewodnik. Biorąc pod uwagę fakt, że redukcja CO2 skutkuje uzyskaniem wysokowartościowych związków chemicznych, takich jak metanol, które można przekształcać w paliwo, wyniki projektu są bardzo obiecujące w kontekście sztucznego wytwarzania paliwa z energii słonecznej w przyszłości.

Podobne artykuły


8
komentarze: 79 | wyświetlenia: 1281
111
komentarze: 32 | wyświetlenia: 60998
54
komentarze: 68 | wyświetlenia: 31373
54
komentarze: 56 | wyświetlenia: 32678
50
komentarze: 27 | wyświetlenia: 63684
49
komentarze: 18 | wyświetlenia: 65105
39
komentarze: 50 | wyświetlenia: 23366
39
komentarze: 30 | wyświetlenia: 28983
37
komentarze: 9 | wyświetlenia: 28640
36
komentarze: 37 | wyświetlenia: 23692
34
komentarze: 21 | wyświetlenia: 26376
32
komentarze: 76 | wyświetlenia: 12556
 
Autor
Artykuł

Powiązane tematy






Brak wiadomości


Dodaj swoją opinię
W trosce o jakość komentarzy wymagamy od użytkowników, aby zalogowali się przed dodaniem komentarza. Jeżeli nie posiadasz jeszcze swojego konta, zarejestruj się. To tylko chwila, a uzyskasz dostęp do dodatkowych możliwości!
 

© 2005-2018 grupa EIOBA. Wrocław, Polska