МОСКВА, 27 июл — РИА Новости. Ученые НИУ МИЭТ в составе научного коллектива предложили способ получения метилового спирта — альтернативного топлива — из углекислого газа при воздействии света и электричества. Благодаря использованию материалов, преобразующих энергию света в "химическую", и воздействию электрического поля, метод работает в пять раз эффективнее существующих. Результаты представлены в Current Applied Physics.
Почему переработка углекислого газа важна?
Из-за роста выбросов углекислого газа (СО2) в атмосферу "легкие" Земли не справляются с его переработкой в кислород. Это приводит к перегреву поверхности планеты и другим последствиям для природы. Один из способов решения — превращать углекислый газ в другие вещества, например в метиловый спирт, который можно использовать как топливо.
"Для превращения углекислого газа в другое вещество необходимы процессы, сходные с фотосинтезом у растений. Такие процессы требуют специальных материалов – фотокатализаторов, которые перерабатывают световую энергию в химическую, которая нужна для разрыва одних связей и образования других. Чтобы реакции были максимально эффективны, нужны подобранные свет, тепло, концентрация воды и СО2 в воздухе", — объяснил один из авторов разработки, младший научный сотрудник НИЛ ФСПМ НИУ МИЭТ Андрей Тарасов.
"Для превращения углекислого газа в другое вещество необходимы процессы, сходные с фотосинтезом у растений. Такие процессы требуют специальных материалов – фотокатализаторов, которые перерабатывают световую энергию в химическую, которая нужна для разрыва одних связей и образования других. Чтобы реакции были максимально эффективны, нужны подобранные свет, тепло, концентрация воды и СО2 в воздухе", — объяснил один из авторов разработки, младший научный сотрудник НИЛ ФСПМ НИУ МИЭТ Андрей Тарасов.
Что предложили ученые?
Исследователи разработали новый подход к переработке углекислого газа с использованием нанонитей диоксида титана и наночастиц серебра. Эти материалы работают как катализатор — ускоритель реакции. Свет, тепло и электрическое поле помогают превращать CO2 в метанол.
"Как поезд не поедет без рельсов, так и многие химические реакции не будут протекать за разумное время без дополнительных материалов – катализаторов. Мы взяли классический материал для ускорения фотокаталитических реакций — диоксид титана, но в виде нанонитей — и "декорировали" его наночастицами серебра. Эти частицы работают как пересадочные станции для электронов, обмен которыми между молекулами Н2О и СО2 приводит к синтезу органических соединений", — объяснил Тарасов.
"В настоящее время мы провели лабораторные испытания нового способа переработки углекислого газа в водяных парах. "Декорирование" нанонитей диоксида титана наночастицами серебра позволяет увеличить выход продукта в три раза, а при дополнительном воздействии электрическим полем эффективность выработки метанола увеличивается в пять раз", — добавил ученый.
В исследовании принимали участие ученые из Ульяновского государственного университета, Сеченовского университета и Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники.
Какие планы у исследователей?
В будущем ученые планируют собрать реактор, который позволит превращать водяные пары с углекислым газом в полезный продукт с использованием одной энергии Солнца, которое создает и свет, и нагрев, и электричество, рассказали в НИУ МИЭТ.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.