Искусственный фотосинтез для получения топлива

07.12.2014

Корпорация Toshiba заявила о разработке высокоэффективного искусственного фотосинтеза - технологии получения углеродных соединений из углекислого газа и воды при участии солнечной энергии. Технология была представлена публике на Международной конференции по искусственному фотосинтезу ICARP2014 в Японии.

Аналогичные технологии широко используются в растительном царстве для производства из тех же компонентов органических веществ (как правило, сахаров). В случае с Toshiba ожидается, что с помощью искусственного фотосинтеза удастся вырабатывать как топливо, так и сырье для химической промышленности.

По заявлениям корпорации, представленная технология искусственного фотосинтеза показывает КПД преобразования энергии солнечного света в углеродное топливо равный 1,5%, что, как говорят в Toshiba, является на нынешний день лучшим показателем среди аналогичных разработок (для получения соединений, которые можно использовать в качестве химического сырья или топлива).

Другие попытки реализации искусственного фотосинтеза, основаны обычно на использовании ультрафиолетовой части спектра солнечного света и отличаются невысоким уровнем эффективности, не подходящим для практического применения.

В разработке Toshiba итогом фотосинтетической реакции воды (H2O) и углекислого газа (CO2) является окись углерода (CO), компонент для получения так называемого "синтез-газа", (смеси CO и H2). Обогатив синтез-газ водородом, можно получить метанол (метиловый спирт).

Производство метанола само по себе не является новостью. Это вещество широко применяется как сырье в современной химической промышленности (в частности, для производства формальдегидных смол и пластиков). Кроме того, существуют работающие на метаноле двигатели внутреннего сгорания и топливные элементы для автомобилей и электроники.

Технология, предложенная японцами, призвана исключить из цепочки производства метанола одно дорогостоящее и энергозатратное звено - производство CO, в котором напрямую используется природный газ (метан). Теоретически, полагают в Toshiba, ее фотосинтез поможет решить проблемы как растущей концентрации углекислого газа в атмосфере, так и возможного исчерпания ископаемого топлива.

В химическом реакторе Toshiba для преобразования воды и углекислоты в метанол применена золотая каталитическая решетка с наноразмерными ячейками. Как замечает компания в своем сообщении, целью ее дальнейших исследований станет повышение эффективности фотосинтеза за счет увеличения активности катализатора. Компания надеется обеспечить практическую реализацию своей технологии в 2020-х гг.

<< Назад: Поздний ужин вредит памяти 08.12.2014

>> Вперед: Компьютерная мышь контролирует биометрические параметры 07.12.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Космические ракеты на сточных водах 29.03.2022 Испанские ученые хотят преобразовывать сточные воды астронавтов на Марсе в ракетное топливо с использованием энергии Солнца. Если люди хотят выжить на Марсе, им нужно будет использовать все доступные ресурсы, включая сточные воды астронавтов. Ученые придумали технологию, которая использует солнечный свет для производства ракетного топлива из этих отходов. Созданием нового технологического процесса производства топлива на Марсе занимается испанская технологическая компания Tekniker. "Мы хотим создать первый реактор для производства космического топлива на Марсе, используя воздух планеты, который на 95% состоит из углекислого газа. Реактор будет питаться от солнечного света, а сточные воды астронавтов будут использоваться для производства ракетного топлива", - говорит специалист Борха Позо из компании Tekniker. С помощью новой технологии можно также будет очищать воду, и астронавты смогут ее повторно использовать. Данный проект напоминает сюжет фантастического фильма "Марсианине", в котором герой Мэтта Дэймона выжил на Марсе благодаря тому, что использовал продукты своей жизнедеятельности для удобрения почвы. Благодаря этому он смог выращивать овощи. "Фотоэлектрохимическая" система на Марсе будет опираться на высокоэффективные каталитические материалы для производства углеводородов, таких как метан, а также монооксид углерода или спирты из углекислого газа и сточных вод. "Во время путешествий на Марс очень много веществ будут дефицитным продуктом. Поэтому CO2 является ценным ресурсом для производства химикатов и топлива", - говорит Позо. Будет интересно сочетать очистку сточных вод с производством топлива из CO2.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026