氣候變化主要歸咎於人類活動中大氣中加熱二氧化碳的濃度增加,例如燃燒化石燃料用於熱,電和運輸。
人工光合作用可能有助於重新利用二氧化碳
然而,人造光合作用受植物如何將陽光,水和二氧化碳轉化為碳水化合物和氧氣的啟發可能有助於減輕全球變暖。
伊利諾伊大學的研究人員設法通過人工光合作用生產燃料。就像在自然光合作用中一樣,該過程涉及使用水,二氧化碳和可見光。
通過將二氧化碳轉換為丙烷等更複雜的分子,現在研究人員更接近使用過量的二氧化碳以化學物質形式存儲太陽能。從過程中產生的碳氫化合物可用於為產生電流和電壓的燃料電池提供動力。
該過程還可以提供一種重新利用大氣二氧化碳的方法,從而對地球造成嚴重破壞。
將水和二氧化碳轉換為燃料
在《自然通訊》雜誌上發表的新研究中,Prashant Jain及其同事開發了一種人工過程,該過程使用了自然光合作用期間使用的可見光光譜的相同綠光部分,以將水和二氧化碳轉換為燃料。
研究人員“將二氧化碳驅動到燃料的轉換特別有吸引力,是以CC和CH鍵形式存儲間歇性太陽能的一種手段。”寫在他們的研究中。
研究人員將富含電子的金納米顆粒作為催化劑。他們說,這些材料具有與二氧化碳分子相互作用的表面。這些在吸收光方面也有效,不會像其他金屬一樣降解或分解。
液體燃料比氣體更好
根據Jain的說法,目標是從過量的二氧化碳和其他可持續資源(例如陽光)中產生復雜的,可液化的烴。
研究人員說,液態燃料比天然氣好,因為它們更容易,更安全,更經濟地運輸。他們還可以存儲更多的能量。
“它們是由長鏈分子製成的,包含更多的鍵鍵,它們更密集地包裝能量,” Jain解釋了。