Сингаз, также называемый синтетическим газом, получают из материалов с содержанием углерода. Фотоэлектрохимическое (PEC) производство сингаза из воды и CO2 – перспективная технология для замкнутого углеродного цикла. Но высокий потенциал, низкая селективность и стоимость обычных катализаторов затрудняют этот устойчивый энергоперерабатывающий процесс.
Разработанный Кембриджским университетом искусственный лист служит альтернативой для синтеза газов и устойчивого жидкого топлива. Благодаря солнечному свету устройство эффективно функционирует даже в пасмурные дни, а по сравнению с текущими промышленными процессами производства синтез-газа не выделяет дополнительного углекислого газа в атмосферу.
Профессор Эрвин Рейзнер из Кембриджского химического факультета, являющийся старшим автором, заявил: «Способность к его стабильному производству станет критически важным шагом для закрытия глобального углеродного цикла и создания устойчивой химической и топливной промышленности».
Искусственный лист оборудован двумя поглотителями света с катализатором из кобальта естественного состава. После погружения в воду один поглотитель света производит кислород с помощью катализатора, а другой проводит реакцию превращения углекислого газа и воды в угарный газ и водород, создавая синтез-газ.
В качестве молекулярного катализатора ученые применяют кобальт вместо платины или серебра. Кобальт доступнее и более эффективно вырабатывает окись углерода по сравнению с другими катализаторами.
Райснер отметил желание осуществить переработку углекислого газа и воды в жидкое топливо без промежуточного этапа синтеза-газа.
Несмотря на успехи в производстве энергии из возобновляемых источников, таких как ветровые и фотоэлектрические системы, разработка синтетического бензина важна. Сейчас электроэнергия покрывает лишь около 25% глобального энергетического спроса.
Исследование проводилось в Христианской доплеровской лаборатории устойчивой химии сингаза на химическом факультете университета при поддержке австрийского правительства, австрийской нефтехимической компании OMV, Программы Винтона по физике устойчивости, Совета по исследованиям в области биотехнологий и биологических наук, а также Совета по исследованиям в области технических и физических наук.
В результатах представлены в журнале .