人工光合作用將二氧化碳轉化為可液化燃料
二氧化碳分子例證（儲蓄圖象）。
圖片來源：?Ted Reinhard / Adobe Stock
伊利諾伊大學的化學家通過人工光合作用成功地利用水，二氧化碳和可見光生產燃料。通過將二氧化碳轉化為如丙烷更複雜的分子，綠色能源技術現在更近一步使用過量的CO 2儲存太陽能-在化學鍵的形式-用於當沒有太陽的使用和在倍需求高峰。
植物利用太陽光來驅動水和CO之間的化學反應2在能量密度高的葡萄糖的形式來創建和存儲太陽能。在新的研究中，研究人員開發了使用自然光合作用過程中所使用的植物以將CO轉化可見光光譜的相同綠色光部的人工過程2與富電子金納米粒子用作和水加入到燃料中，結合催化劑。新發現發表在Nature Communications雜誌上。
「這裡的目標是從過多的二氧化碳產生複雜的，液化烴2和其他可持續的資源，如陽光，」 PRASHANT耆那教，一個化學教授和研究的共同作者。「液體燃料是理想的，因為它們比氣體更容易，更安全，更經濟，因為它們是由長鏈分子製成，含有更多的鍵 - 這意味著它們能夠更密集地包裝能量。」
在Jain的實驗室，博士後研究員和該研究的第一作者Sungju Yu使用金屬催化劑吸收綠光並轉移CO 2和水之間化學反應所需的電子和質子- 填補了天然光合作用中色素葉綠素的作用。
金納米顆粒工作特別好作為催化劑，Jain說，因為它們的表面與CO有利地相互作用2分子，是在吸收光效率和不分解或降解等，可以很容易玷污其它金屬。
有幾種方法可以釋放儲存在烴類燃料的鍵中的能量。然而，燃燒的易常規方法最終產生更多的CO 2 -這是適得其反收穫並在第一地點存儲太陽能的概念，Jain說。
他說：「從這一過程中產生的碳氫化合物還有其他非傳統的潛在用途。」 「他們可以用來為燃料電池提供電流和電壓。世界各地都有實驗室試圖找出如何有效地進行碳氫化合物轉換，」Jain說。
令人興奮，因為這種合作開發2 -to-液體燃料可能是對綠色能源技術，研究人員承認，耆那教的人工光合作用過程遠不有效，因為它是植物。
「我們需要學習如何調整催化劑以提高化學反應的效率，」他說。「那麼我們就可以開始努力確定如何擴大這個過程。而且，像任何非傳統的能源技術一樣，還有許多經濟可行性問題需要解決。」
能源和生物科學研究所通過EBI-Shell計劃支持了這項研究。
（來源：伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校新聞局）
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