Sztuczny liść produkuje e-paliwo
Podobnie jak miniaturowa fabryka paliw, liść wytwarza bioetanol i propanol ze światła, wody i CO2. Zastosowane na większą skalę, może to być interesujące rozwiązanie dla neutralnej dla klimatu produkcji paliw syntetycznych - a tym samym stanowić kolejny krok w kierunku odejścia od paliw kopalnych.
W ubiegłym roku grupa naukowców z Uniwersytetu w Cambridge zaprezentowała pływający sztuczny liść, który może produkować syntetyczny gaz bezpośrednio na wodzie. Do produkcji cennego paliwa ze światła słonecznego, wody i dwutlenku węgla wykorzystano procesy fotosyntezy podobne do tych zachodzących w naturze. Z procesu rozszczepiania wody powstał wodór, a z dwutlenku węgla tzw. syngaz. Teraz naukowcy osiągnęli nowe osiągnięcia - kamień milowy w produkcji paliwa przyjaznego dla środowiska.
Miniaturowa elektrownia na ostrzu wytwarza już nie tylko mieszaninę wodoru i tlenku węgla, ale także bardziej złożone związki chemiczne. Nowy prototyp przekształca wodę i CO2 bezpośrednio w e-paliwa za pomocą energii słonecznej. W przeciwieństwie do konwencjonalnych zakładów produkcyjnych, produkcja tego płynnego nośnika energii ma odbywać się bez użycia paliw kopalnych, np. do zasilania produkcji wodoru, a tym samym stać się neutralna dla klimatu.
Podobnie jak w przypadku poprzedniego modelu syntetycznego arkusza, który ma zaledwie kilka centymetrów kwadratowych, połączenie pochłaniającego światło wanadanu bizmutu i perowskitu wytwarza gaz syntezowy. Teraz jednak dodano nowe katalizatory wykonane z miedzi i palladu, które prowadzą do produkcji "mieszaniny etanolu i n-propanolu" - wyjaśnia kierownik projektu i chemik Erwin Reisner. Oba alkohole mogą być następnie łatwo transportowane i wykorzystywane jako zrównoważone paliwa o wysokiej gęstości energetycznej.
Technologia ta jest jednak wciąż daleka od przekroczenia linii mety, ponieważ niektóre jej aspekty wymagają jeszcze dopracowania. Na przykład dwutlenek węgla potrzebny do procesu musi obecnie nadal pochodzić z dużych źródeł emisji CO2, takich jak zakłady przemysłowe, aby zapewnić wymagane stężenie węgla. "Pracujemy już jednak nad tym, by poradzić sobie z atmosferycznym stężeniem CO2" - mówi Reisner.
Podobnie, grupa badawcza potrzebuje znacznie więcej zasobów i zakresu, jeśli taka technologia nie ma pozostać w laboratorium, ale stopniowo ugruntować swoją pozycję w sektorach energetycznym i paliwowym. Projekt Cambridge może być niezwykle ważnym osiągnięciem dla neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla produkcji paliw, które są całkowicie wolne od paliw kopalnych - i uważane za bardziej zrównoważone niż alternatywy obecnie dostępne na rynku paliw. Naukowcy będą teraz pracować nad skalowaniem systemu, aby móc produkować większe ilości paliwa. Ponieważ tylko wtedy, gdy e-paliwa będą dostępne w większych ilościach, mogą zostać uwzględnione w przepisach dotyczących stref ekologicznych, wydawania różnych odznak środowiskowych w Europie i zakazu samochodów spalinowych od 2035 roku.