Frunza artificiala
Tehnologia inovatoare imită natura și este ieftină, spun oamenii de știință. „Frunza artificială”, după cum au numit-o cercetătorii, folosește procesul de fotosinteză al plantei pentru a descompune substanțele chimice distructive.
Dioxidul de carbon este cel mai cunoscut pentru catastrofele pe care le-a provocat în atmosfera planetei. Modelele neregulate ale vremii și schimbările climatice sunt clare, deoarece punctele de cercetare crescând vinovatul pentru dioxidul de carbon. Recent, incendiile de tufă catastrofale au fost vehiculate în SUA în California și ard în prezent la un nivel fără precedent în statul NSW din Australia. Deși focul este adesea cauza inițială a incendiului, amploarea incendiilor este acuzată de secetă și de lipsa resurselor de apă pentru combaterea incendiilor din cauza unei schimbări a modelelor meteorologice.
Seceta australiană este răspândită și în momentul crizei.
Alertele de evacuare continuă pe mai multe orașe și orașe NSW.
Oamenii de știință speră că frunza artificială poate juca un rol în lupta împotriva încălzirii globale. Procesul de fotosinteză este ajutat împreună cu o pulbere roșie, naturală, numită oxid cupros. Pulberea roșie are o natură abundentă și ajută frunza artificială să transforme dioxidul de carbon în oxigen și metanol. Acesta este apoi utilizat ca combustibil odată ce soluția se evaporă.
Frunza artificială din Cambridge folosește două amortizoare de lumină perovskite și un catalizator de cobalt pentru a converti lumina soarelui, apa și dioxidul de carbon în syngas. Yimin Wu, cercetătorul principal și profesorul de inginerie al Universității din Waterloo, a explicat procesul pentru presa canadiană după publicarea lucrării în Nature Energy:
„Am încercat să găsesc o nouă modalitate de a imita fotosinteza în natură, unde frunzele convertesc dioxidul de carbon și apa cu lumina soarelui pentru a produce glucoză și oxigen.
Motivația este de a reduce emisiile de dioxid de carbon, un gaz cu efect de seră și de a reduce încălzirea globală și de a furniza energie durabilă. "
Conform unui alt interviu acordat celor de la Independent, profesorul Wu și-a expus speranța pentru industria comercială de a prelua această tehnologie.
„Această tehnologie a obținut eficiența solară pentru a alimenta aproximativ 10%. Aceasta este deja mai mare decât fotosinteza naturală (aproximativ un procent).
Următorul pas este de a colabora cu companii din industrie pentru a-l extinde cu o inginerie de sistem de celule de curgere pentru producerea de combustibili lichizi. Frunzele artificiale mai eficiente pot fi dezvoltate pe linie cu partenerii din industrie. ”
Profesorul Wu, care a lucrat la acest aspect din 2015, consideră că vor trece ani înainte să comercializeze frunza artificială, dar speră că, până la acel moment, companiile mari vor profita de oportunitatea de a-și reduce emisiile de carbon cu tehnologia frunzelor. Companiile de petrol, oțel și automobile sunt pe radarul profesorului Wu.
„Sunt extrem de încântat de potențialul acestei descoperiri de a schimba jocul. Schimbările climatice sunt o problemă urgentă și putem ajuta la reducerea emisiilor de dioxid de carbon, creând în același timp un combustibil alternativ ", a spus profesorul Wu, adăugând că speră să crească cantitatea de etanol produsă de proces pe o scară mai mare.
Cercetările profesorului Wu sunt doar cele mai recente dintr-o serie de tehnici pe care oamenii de știință le dezvoltă pentru a converti emisiile de CO2 în combustibili refolosibili. Aceste descoperiri, cu sprijinul guvernelor din întreaga lume, vor ajuta la lupta împotriva creșterii emisiilor de carbon responsabile pentru situația în care se află lumea.
„Sunt extrem de încântat de potențialul acestei descoperiri de a schimba jocul. Schimbările climatice sunt o problemă urgentă și putem contribui la reducerea emisiilor de CO2, creând totodată un combustibil alternativ ”, a spus profesorul Wu.
O dezvoltare similară a fost făcută de cercetătorii de la Universitatea Harvard în 2017 și de la Universitatea Cambridge luna trecută.
„Poate că nu ați auzit despre sine, dar în fiecare zi, consumați produse care au fost create folosind aceasta”, spune Erwin Reisner, autorul principal al studiului. „A fi capabil să-l producă durabil ar fi un pas esențial în închiderea ciclului global al carbonului și în crearea unei industrii chimice și a combustibilului durabile.”
Pentru a ajuta acest lucru, echipa de la Cambridge a dezvoltat un nou prototip de frunze artificiale care poate produce sinteze prin fotosinteză. Noul dispozitiv conține doi amortizoare de lumină realizate din perovskit și un catalizator de cobalt. Când acestea sunt plasate în apă, o parte produce oxigen, în timp ce cealaltă reduce dioxidul de carbon și apa în monoxid de carbon și hidrogen. Aceste două ultime gaze pot fi apoi combinate în syngas.