Ученые создали водородное топливо, используя лишь свет и жиры

Ученые создали водородное топливо, используя лишь свет и жиры

Новое исследование, объединившее работы ученых из США и России, привело к созданию синтетического материала, который может эффективно производить водород, пригодный для использования в качестве топлива. Все, что им понадобилось – это солнечный свет и некоторые липиды.

Вероятно, среди всех источников чистой энергии, самым чистым все же является водород. Сжигание водорода в топливных элементах приводит к образованию единственного побочного продукта – воды. В некотором смысле, это топливо является поистине возобновляемым. Тем не менее, производство водородных топливных элементов в промышленном масштабе – не такая уж простая задача. Прежде всего, это объясняется тем, что для производства топливных элементов требуются довольно сложные, и, до недавнего времени, весьма дорогие материалы.

Группа ученых, работающих в Национальной лаборатории Арагона в штате Иллинойс, вместе с коллегами из Московского физико-технического института (МФТИ) разработала альтернативный способ получения водородного топлива. В основе их открытия лежит получение водорода из воды за счет использования комбинации солнечного света и светочувствительных липидов. Результаты совместного исследования были опубликованы в журнале ACS Nano.

В результате этого нового исследования был разработан более эффективный и экономичный способ получения водородного топлива. Можно выделить водород из воды за счет солнечной энергии, используя специальные соединения, такие как диоксид титана, в качестве фотокатализаторов. Исследователи из США и России ввели светочувствительный белок в нанодиски, изготовленные из круговых фрагментов клеточной мембраны, состоящей из двухслойной липидной структуры, для имитации мембраны естественной клетки, называемой бактериородопсином.

Чтобы вызвать процесс фотокатализа, они растворяли эти нанодиски в воде вместе с диоксидом титана. Кроме того, в смесь была добавлена платина, чтобы сделать реакцию более эффективной. В их системе использовался зеленый и белый свет, причем последний производил в 74  раза больше водорода. Однако, в обоих случаях, эмиссия водорода продолжалась с почти постоянной скоростью в течение приблизительно двух-трех часов. «Наши лаборатории, работающие с мембранными белками, в частности с нанодисками, главным образом сосредоточены на биофизических и медицинских проблемах, – заявил в пресс-релизе Владимир Чупин из МФТИ, который специализируется на исследованиях в области борьбы со старением. – Однако, недавнее совместное исследование с американскими коллегами показало, что за счет объединения биологических и технических материалов, нанодиски могут быть использованы для получения водородного топлива».