Он сможет собирать и сохранять солнечную энергию без батарей.

Международная группа ученых достигла нового рубежа. Их открытие является новой вехой в стремлении переработать углекислый газ из атмосферы Земли в углеродно-нейтральное топливо и другие материалы.

Ученые спроектировали молекулу, которая использует свет или электричество для превращения диоксида углерода в окись углерода – нейтральный источник топлива. Это наиболее эффективный метод «сокращения выбросов углерода».

«Если вы можете создать достаточно эффективную молекулу для этой реакции, она будет производить энергию, которая свободна и сохраняется в виде топлива», – сказал Лян-Ши Ли, доцент из университета в Блумингтоне (США). «Исследование является настоящим прорывом в этом направлении».

Сжигание топлива производит углекислый газ и высвобождает энергию. Превращение двуокиси углерода в топливо требует такого же количества энергии. Главная цель ученых – снизить затраты необходимой энергии.

«Окись углерода является важным сырьем во многих промышленных процессах», – сказал Ли. «Это также и способ хранения энергии в качестве нейтрального углеродного топлива, так как вы не добавите углерода в атмосферу больше, чем вы его затратили. Вы просто перераспределяете солнечную энергию, которую использовали».

Секретом эффективности молекулы является нанографен, так как темный цвет материала поглощает большое количество солнечного света.

Ли сказал, что по существу, полученная молекула состоит как бы из двух частей. Нанографен – это «энергетический коллектор», который берет энергию из солнечного света, вторая часть – это рений, выступающий в качестве «двигателя», производящего окись углерода. Поток электронов, проходя сквозь атом рения, многократно связывается и преобразует обычно стабильный диоксид углерода в оксид углерода.

Идея связать нанографен и металл возникла, когда Ли искал способ создать более эффективные солнечные панели с материалом на основе углерода. Ли вместе с командой исследователей планирует сделать молекулу более мощной, чтобы она могла быть стабильной не только в жидкой форме, так как твердые катализаторы легче использовать. Он также работает над тем, чтобы заменить редкий элемент в виде атома рения на марганец, более распространенный и менее дорогой металл.

«Эта технология будет разрабатываться для выяснения химического состояния поверхности и для понимания молекулярных взаимодействий в поверхностях», – говорит Сара Скрабалак, главный исследователь, доцент кафедры химии. «Исследование поможет ответить на вопросы, связанные с пониманием и разработкой материалов для солнечной энергетики, химического зондирования и других технологий, а также для решения фундаментальных вопросов о материалах, найденных в природе».