Не успело человечество «переварить» известие о том, что уровень углекислого газа в атмосфере достиг рекордной отметки, как ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, США, объявили о создании наносистемы для осуществления искусственного фотосинтеза. Это важный шаг вперед на пути разработки возобновляемых источников энергии с нулевым выбросом углекислого газа.
Схема наносистемы для осуществления искусственного фотосинтеза. © DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory | Sciencedaily.com
«Подобно хлоропластам, которые находятся в зеленых растениях и отвечают за осуществление процесса фотосинтеза, наша искусственная система состоит из двух полупроводниковых светопоглотителей, поверхностного слоя для переноса заряда и разделенных в пространстве катализаторов», — объясняет руководитель проекта Пэйдун Ян, — «Для того чтобы добиться разложения воды с помощью солнечной энергии, мы синтезировали древоподобные гетероструктуры нанопроводов, которые состоят из кремниевых „стволов“ и „ветвей“ оксида титана. Визуально набор этих наноструктур напоминает искусственный лес».
Гелиотехнологии — идеальное решение проблемы с возобновляемыми источниками энергии, которые не загрязняют атмосферу углекислым газом. Одной из самых многообещающих технологий считается процесс искусственного фотосинтеза, в ходе которого энергия солнца непосредственно преобразуется в химическое топливо.
Главный вызов, стоящий на пути разработки подобной технологии, — производство дешевого водорода, который мог бы вступить в прямую конкуренцию с ископаемыми энергоносителями. Решить эту проблему как раз и поможет разработанная учеными система, которая способна одновременно поглощать солнечный свет и производить носители заряда.
