Солнечный свет является основным источником энергии. Количество энергии Солнца, попадающее на поверхность Земли за час, превышает потребление энергии всего мира за год. Глобальные выбросы углекислого газа, связанные с энергетикой, также увеличиваются.
Международная группа исследователей во главе с Лундским университетом в Швеции совершила прорыв в технологии улавливания углерода, которая использует солнечную энергию для преобразования углекислого газа в топливо или другое полезное химическое вещество. Команда использовала комбинацию передовых материалов, которые поглощают солнечный свет, используя его энергию для преобразования углекислого газа, и сверхбыстрой лазерной спектроскопии, используемой для точного отображения того, что происходит в этом процессе.
Для своего эксперимента исследователи обратились к пористому органическому материалу под названием COF — ковалентному органическому каркасу, который известен тем, что очень эффективно поглощает солнечный свет. Добавив к COF так называемый каталитический комплекс, им удалось преобразовать углекислый газ в монооксид углерода без дополнительной энергии.
«Преобразование в монооксид углерода требует двух электронов. Когда мы обнаружили, что фотоны с синим светом создают долгоживущие электроны с высокими энергетическими уровнями, мы смогли просто зарядить COF электронами и завершить реакцию», — говорит Кайбо Чжэн, исследователь химии из Лундского университета.
Исследователи надеются, что в будущем открытие может быть использовано для разработки более крупных установок, которые можно будет использовать на глобальном уровне, чтобы с помощью Солнца поглощать углекислый газ из атмосферы и преобразовывать его в топливо или химические вещества.
«Мы завершили первые опыты с двумя электронами. Прежде чем мы сможем начать думать о преобразователе углекислого газа, нужно предпринять еще много шагов, и, вероятно, даже наши первые успехи должны быть усовершенствованы. Но мы определили очень многообещающее направление», — заключает Тёну Пуллеритс, исследователь химии из Лундского университета.