Создана технология эффективного искусственного фотосинтеза

 

 

Американские ученые построили установку для осуществления искусственного фотосинтеза. Этот аппарат преобразовывает солнечный свет в водород и кислород по заимствованным у матушки-природы «технологиям». Овладение этим процессом с достаточным показателем КПД открывает новые возможности в создании новых систем возобновляемых источников энергии, сообщает www.pravda.ru.

«В зеленых растениях находятся хлоропласты, которые отвечают за осуществление процесса фотосинтеза. Подобно этому наша искусственная система состоит из двух полупроводниковых светопоглотителей, поверхностного слоя для переноса заряда и разделенных в пространстве катализаторов», — рассказывает научный руководитель проекта Ян Пэйдун из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США).

Как известно, углекислый газ и кислород являются основными газами в атмосфере. Их соотношение крайне важно для тех форм жизни, которые существуют на планете. Кислород используется большинством живых организмов для дыхания, а диоксид углерода перерабатывают в процессе фотосинтеза для создания необходимой органики растения, водоросли и цианобактерии.

Таким образом, весь циркулирующий в атмосфере кислород появился в ней благодаря процессу фотосинтеза. Создание такой атмосферы, получившее название кислородной катастрофы, кардинально изменило Землю. Согласно принятым ныне теориям, формирование озонового слоя, как защитного экрана, позволило жизни выбраться на сушу.

Нынешние показатели содержания углекислого газа в атмосфере превышают условно допустимый уровень. По данным приборов на гавайском вулкане Мауна-Лоа показатель достиг 400 долей на миллион. Такие параметры были характерны для крайне далекого от нас плиоцена — к этой эпохе (5,5-2,5 миллиона лет назад) современные ученые относят появление первых людей.

В научном сообществе повышение уровня углекислого газа в атмосфере вызывает опасения, так как с его концентрацией связывают возможность неконтролируемого нагрева земной поверхности с дальнейшим экологическим коллапсом и таянием ледников. И кстати, человечество, выпускает связанные растениями и накопленные в течение миллионов лет фотосинтеза соединения углерода путем сжигания ископаемого топлива.

Критической ученые называют концентрацию углекислого газа 450 долей на миллион — достижение этого порога запустит неконтролируемую цепную климатическую реакцию. Пока создаваемые людьми системы искусственного фотосинтеза не обладают достаточной мощностью, для воспроизводства значительных объемов необходимых веществ в результате использования солнечного света.

Но промежуточные результаты уже впечатляют. Американцы в лаборатории Беркли сумели освоить разложение воды с помощью солнечной энергии посредством создания древовидных структур нанопроводов, состоящих из кремния и оксида титана. Внешне такие структуры напоминают «технологический лес». Именно древовидная форма повышает эффективность работы этой системы. В таком виде наноструктуры сокращают отражение солнечного света и способны принимать лучи на больших площадях.