24 августа 2022
Сотрудники University of Cambridge создали сверхтонкую установку, работающую по принципу фотосинтеза — превращения и использования энергии квантов света в органику. Они создали недорогие независимые устройства, способные, находясь на поверхности воды, производить альтернативу бензину, с той же производительностью, с которой листья растений преобразовывают свет.
Впервые искусственное топливо синтезировали на воде, и если этот процесс удастся масштабировать, появится перспектива использования разработки не только в мелких водоёмах, но и в океанах, что однозначно позволит снизить зависимость судоходства от традиционного топлива. Снижение выбросов CO 2 — важнейшая его проблема, ведь практически вся международная торговля использует доставку грузовыми судами, которые, пока, работают на ископаемом топливе.
Несколько лет ученые во главе с профессором Эрвином Рейснером занималась разработкой решений для производства бензина, используя принцип преобразования энергии. Три года назад они создали устройство, вырабатывающее синтетический газ — основной переходный продукт в химической и фармацевтической отрасли.
Первый образец имел толстые стенки и гидроизоляционный слой, из-за чего устройство получилось весьма внушительных размеров, что в совокупности с хрупкостью вело к невозможности его производства в промышленных объёмах и сложностям в транспортировке.
«Нашей задачей было максимально сократить объём материалов, не снижая производительность устройств», — сказал в интервью Рейснер. «Найдя способ облегчить их настолько, чтобы они смогли держаться на воде, мы откроем принципиально иные перспективы их применения».
Приступив к созданию следующего прототипа, учёные воспользовались революционными наработками современного машиностроения в области миниатюризации. Их целью было найти способ нанесения светопоглотителей на облегченные стенки и в то же время оставить их водонепроницаемыми. В ходе работ исследователи использовали тонкопленочные оксиды металлов и перовскиты, которые можно наносить практически на любую поверхность. В результате получилась конструкция, выглядящая и функционирующая как обычный лист растения.
«Солнечные электростанции прочно заняли нишу в производстве электрической энергии, мы предлагаем подобное решение для синтеза топлива», — сказал Вирджил Андрей из Кембриджского химического факультета Юсуфа Хамида Кембриджского Университета. «Их использование позволило бы снабжать экологически чистым топливом прибрежные города, и даже острова, задействовать поверхность промышленных водоёмов и бороться с испарением воды из ирригационных каналов. Так же существующие технологии ВИЭ занимают большие площади, поэтому перенос производства топлива на воду не создаст конкуренции с сельским хозяйством».
