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人造绿叶吸收CO2生成燃气

2019-11-1 环球解密

近期发表在《自然-材料》(Nature Materials)杂志上的研究称,造出一种“人工绿叶”设备,通过阳光、二氧化碳和水生成气体燃料。研究者称这是零碳排放太阳能技术的新高度,在制造合成汽油方面有很好的前景。

这个设备模拟植物通过阳光把二氧化碳变成养分的光合作用过程,由两片人造叶子——两个光吸收器,结合钴元素制造的催化剂组成,在有阳光和水的环境下,生成氢气和一氧化碳的混合气体,它是制造燃料、药品、塑料和肥料等产品都需要用到的工业原料。

主要作者之一剑桥大学化学系教授赖斯纳(Erwin Reisner)介绍说,将设备浸在水中,一个光吸收器利用催化剂产生氧气;另一个通过化学反应将二氧化碳变成一氧化碳和氢气,产生混合气。

其它一些同类设备使用硅或燃料敏化材料,这种设备使用的是钙钛矿光吸收器,提供高光电压和电流为化学反应提供能源;另外其催化剂使用的钴材料比其它同类设备使用的铂和银廉价,而且其催生一氧化碳的性能也更好。

赖斯纳说,合成气是液体燃料的重要原料基础,“现在要先生成合成气之后产生液体燃料,下一步,我们打算从二氧化碳和水直接造出液体燃料。”

合成汽油的开发具有重要意义,现在电力只能提供世界能源需求量的25%,“重型运输、船舶、航天领域对液体燃料的需求很大。”

研究人员还说,这个设备对阳光需要不高,在阴天和雨天也可以工作。

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