Ученые разработали устройство, преобразующее CO2 и H2O в топливо с помощью солнечного света

Европейский консорциум, состоящий из сотрудников научных организаций Франции, Германии, Италии, Испании и Швейцарии, координируемый профессором Хосе Рамон Галан-Маскарос из Института химических исследований Каталонии (ICIQ-CERCA), объявил о результатах исследования по искусственному фотосинтезу в рамках проекта A-LEAF, который мог бы обеспечить доступную и устойчивую энергию.

Команда разработала автономное устройство, использующее солнечный свет для преобразования CO2 и H2O в топливо с выдающимися результатами, обеспечивает эффективность преобразования солнечной энергии в топливную более чем на 10%. Инновационный элемент позволяет достичь рекордной плотности тока без использования критически важных сырьевых материалов. Такой подход доказал, что экологичность и высокая производительность могут быть достигнуты с помощью недорогих и масштабируемых материалов.

Кроме того, команда представила концепцию одновременного производства водорода (H2) и элемента для хранения H2 (формиата), что впервые позволило производить водород непрерывно (24/7) с использованием устройства из искусственного листа.

— A-Leaf был действительно приятным и сложным проектом, и в итоге получился высокоэффективный прототип, который стал глазурью на торте, — рассказал профессор Хавьер Перес-Рамирес из ETH в Цюрихе.

Элемент работает при плотности тока приблизительно 17 мА/см2 и напряжении полного элемента 2,5 В, со стабильной производительностью формиата выше 190 мкмоль/ч−1 см2 в течение более 24 часов, обеспечивая устойчивое решение основной задачи по обеспечению перехода на энергию и преобразованию текущего централизованного энергетическую модель в распределенную альтернативу.

Результаты исследования прокладывают путь к внедрению доступных систем типа искусственных листьев в энергетическом сценарии будущего. Конечная цель команды — создать искусственное дерево, поддерживающее мечту об устойчивом будущем. Технология A-leaf готова к дальнейшему масштабированию и оптимизации.

— Помимо показателей производительности, нашим самым большим успехом стало объединение европейской команды мировых лидеров в их различных областях исследований для совместной работы с общей целью: продемонстрировать, что искусственный лист может работать и при изготовлении исключительно из доступных материалов, и обеспечить рекордные показатели в штате- самый современный, заключил соавтор исследования профессор Галан-Маскарос.

Исследование опубликовано в журнале Energy & Environmental Science.