Mākslīgā lapa var palīdzēt astronautiem elpot un ēst uz Marsa

Čikāgas Ilinoisas Universitātes zinātnieku komanda ir izstrādājusi tehnoloģiju, kas iepriekš pastāvēja tikai dabā - mākslīga lapa, kas perfekti atdarina organiskās fotosintēzes procesu, pārveidojot oglekļa dioksīdu par izmantojamu, sadedzināmu degvielu, izmantojot neko vairāk kā spēku. saule.

Šajā nedēļā publicētajā jaunā dokumentā Zinātne pētnieki sīki izklāsta, kā lapa patiesībā ir divkārša uzvara - tā ne tikai likvidē apkārtējās vides piesārņotājus no atmosfēras, bet arī rada enerģiju blīvu degvielu. Un, koncentrējoties uz galveno pārejas metālu dikalkogenīdu (TMDCs īsu laiku) grupu, lai izveidotu katalizatoru, tie izstrādāja modeli aptuveni 20 reizes lētāk nekā jebkuri salīdzināmi esošie katalizatori.

Mākslīgā lapa neizskatās kā organiska lapa, bet tā dara to, ko dara organiskās lapas. Izmantojot saules gaismu, lapu veido sintētiska gāze, ko sauc par sintētisko gāzi un ko pēc tam var pārveidot par dīzeļdegvielu vai vairākiem citiem degvielas veidiem. Papildus CO2 uztveršanai un ogļūdeņražu ražošanai, kas, starp citu, ir tāda, kas varētu izdzēst mūsu vajadzību pēc fosilā kurināmā, ja to īstenos rūpnieciskā mērogā - lapa var pārveidot oglekļa dioksīdu uz cukuru (tāpat kā augi ražo degvielu).).

„Ar šo pieeju mēs varam pārvērst saules enerģiju ķīmiskās obligācijās,” stāsta Dr. Amin Salehi-Khojin, Čikāgas Ilinoisas Universitātes Mehānisko un rūpniecisko inženieru profesors un pētījuma vecākais autors. Apgrieztā. “Tas ir patiešām izrāviens ķīmijā un vides zinātnē, šis patstāvīgais dizains. Mēs esam spējuši atklāt jaunu materiālu grupu; ķīmija ir uzlabojusies par 1000 reizēm. ”

Tas nav runas skaitlis, turklāt šī šūna ir 20 reizes lētāka burtiski 1000 reizes efektīvāka (tas nozīmē, ka reakcija notiek 1000 reižu ātrāk nekā citi katalizatori, kas radīti ar citiem metāliem. Komanda ir strādājusi pie lapas apmēram divus gadus, un tā jau ir iesniegusi patentu; Salehi-Khojin lēš, ka viņiem tas būs pieejams nākamgad, varbūt ātrāk.

Pašlaik viņi meklē sadarbības partnerus no rūpniecības sektora, lai palīdzētu īstenot šūnu plašā mērogā, kas nozīmē vēja un saules saimniecības. Tehnoloģijai ir potenciāls arī mazāka mēroga lietojumprogrammām, piemēram, automašīnām un dažādiem citiem transporta nozares komponentiem.

Iespējams, visdziļākais potenciālais lietojums ir Marsa misijās. Šūnu tehnoloģija var palīdzēt ne tikai nodrošināt skābekli astronautiem ceļojumā uz Marsu, bet arī ražot cukuru kā pārtikas avotu.

Korekcija: Pirmā atsauce uz attiecīgo universitāti sākotnēji lasīja Čikāgas Universitāti, nevis Čikāgas Ilinoisas Universitāti. Raksts ir atjaunināts.