29.05.2013 | Наука

Ученые нашли способ напрямую превращать солнечный свет в топливо

Ученые создали первую в мире полностью интегрированную наносистему для искусственного фотосинтеза, где солнечная энергия напрямую превращается в топливо, пригодное для самых разных нужд человека.

Авторы новинки - специалисты из Национальной Лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Калифорния, США).
Руководитель научной группы, химик Пейдонг Янг, рассказал, что созданная система состоит из межфазного слоя, использующегося для переноса заряда, а также из разделенных пространством сокатализаторов, что практически полностью повторяет структуру хлоропластов в обычных растениях.

Чтобы облегчить расщепление воды, учеными были синтезированы нанопроводные гетероструктуры древообразной формы, которые представляют собой некое подобие искусственного леса, передает S2.

Если сравнивать работу естественной системы и созданной учеными, то заметим, что в природе, поглощаемые энергетические запасы, источником которых является солнце, при фотосинтезе производят заряженные носители, являющиеся основой химических реакций в отдельных областях хлоропласт. Искусственное воплощение данного принципа позволило интегрировать нанопроводную гетероструктуру в продуктивную систему, имитирующую объединение хлоропласт и обеспечивающую эффективное преобразование солнечной энергии в топливо.

B своей работе ученые использовали подобие так называемой "схемы Z", транспортной цепи электронов, которые возбуждают движение молекул, приводящего к превращению диоксида углерода в углеводы.

Искусственная схема оперирует с кремнием и оксидом титана. Первый используется для фотокатода, который генерирует водород, а оксид титана выступает в качестве фотоанода, который производит кислород.

Кроме того, увеличив плотность расположения основных компонентов системы, ученым удалось добиться максимальной эффективности за счет минимального показателя отражения света.

При этом коэффициент конвертации света в топливо достигает 0,12%, что можно считать неплохим стартом для дальней работы над проектом.

ИА "Росбалт"