الطاقة والبيئة

علماء يطورون محفزًا جديدًا يستخدم الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود

علماء يطورون محفزًا جديدًا يستخدم الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود

التمثيل الضوئي هو التحويل النهائي للضوء إلى طاقة والذي يحاول العلماء تقليده لسنوات. الآن ، توصل العلماء إلى صيغة قد تكون قريبة بما يكفي ، وفقًا لـ مجلة العلوم.

ذات صلة: الورق الاصطناعي يساعد الباحثين على صنع طريق تحويل الصور إلى وقود

إقران النحاس

طور زيتيان مي ، مهندس كهربائي في جامعة ميشيغان ، آن أربور ، وفريقه محفزًا جديدًا قائم على النحاس والحديد يستخدم الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون (CO).2) للميثان. يعتمد الابتكار على سنوات من العمل التي وجدت أن جزيئات النحاس أثبتت أنها واعدة في تحويل ثاني أكسيد الكربون2 في مركبات أخرى غنية بالطاقة.

ومع ذلك ، كانت الكفاءة منخفضة للغاية لدرجة أن الباحثين دفعوا إلى التفكير في إقران النحاس بمعادن أخرى. في مارس من عام 2019 ، وجد مي وزملاؤه أن محفزًا قائمًا على الروثينيوم والزركونيوم نما فوق صفائف من أسلاك نيتريد الغاليوم (GaN) التي تمتص الضوء وتحولت بكفاءة إلى ثاني أكسيد الكربون.2 لتشكيل. لكن هذا لم يكن وقودًا مفيدًا.

الآن ، توصل مي وفريقه إلى وصفة جديدة لإنتاج الميثان ، وهو وقود مفيد. استخدموا نفس الأسلاك النانوية GaN ثم أضافوا جزيئات صغيرة يتراوح عرضها من 5 إلى 10 نانومتر تتكون من مزيج من النحاس والحديد.

ضوء الميثان

الآن ، الإعداد يعمل بشكل مشابه لعملية التمثيل الضوئي. إذا كان الضوء ، CO2, والمياه موجودة ، النظام يحول 51٪ من الطاقة في الضوء إلى غاز الميثان. وهي تفعل ذلك بسرعة كبيرة!

"يقدم هذا العمل طريقًا فريدًا وعالي الكفاءة وغير مكلف لتركيب الوقود الشمسي" ، كما كتب الباحثون في ورقتهم المنشورة فيوقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.هذا لأن جميع المواد في النظام الحالي رخيصة ومتوفرة.

الآن ، يحتاج النظام ببساطة إلى تحسين معدل كفاءته. بمجرد الانتهاء من ذلك ، قد يكون لدينا بالفعل إعدادًا يحاكي بالفعل عملية التمثيل الضوئي مما يمنحنا خيارًا أفضل لتلويث الوقود الأحفوري.


شاهد الفيديو: نقل الغازات الاستاذ مصعب القطاوي على موقع وتد لدورات التوجيهي جزء2 (كانون الثاني 2022).