Эти искусственные плавающие листья могут производить энергию из солнца и воды

«Наши искусственные листья работают так же, как листья растений, — рассказал Вергилий Андрей, научный сотрудник Кембриджского университета и один из соавторов исследования. — Однако, вместо сахаров, мы производим полезные химические вещества».

Разработка Андрея и его коллег — не солнечные панели, вырабатывающие электричество из солнца. Эта технология использует солнечный свет для запуска химической реакции — в данном случае для создания компонентов, необходимых для жидкого топлива.

Листья копируют процесс фотосинтеза в растениях с помощью двух типов топливных элементов, изготовленных из свинцового перовскита (типа солнечных батарей), чтобы производить строительные блоки для синтез-газа.

Синтез-газ — важнейший компонент многих промышленных процессов, представленный смесью водорода и монооксида углерода. Он может использоваться как один из видов топлива и потенциально заменить более грязные его виды, например в авиационных и автомобильных двигателях.

Однако синтез-газ часто изготавливается при помощи ископаемого топлива, такого как уголь и природный газ, что делает его значительным источником выбросов. Эту проблему могут устранить девайсы, подобные прототипу Кембриджского университета.

Фото в тексте: Вергилий Андрей

Предыдущая версия листа была разработана в 2019 году и могла производить компоненты синтез-газа из солнечного света. Однако устройство было большим и тяжелым, что ограничивало его способы применения и места размещения.

По словам Андрея, большинство прототипов искусственных листьев «довольно сложны и могут производить топливо лишь в малых лабораторных масштабах».

«Мы решили переработать структуру листьев, чтобы обеспечить их совместимость с методами и материалами для серийного производства и, в конечном счете, пригодность для реальных применений», — сообщил он. Команда уменьшила вес устройства, разместив поглотители света на тонком и гибком основании. Благодаря этому, девайсы стали легкими и смогли плавать по воде подобно листьям лотоса.

Андрей отметил, что новые версии — тоже лишь прототипы, и их нужно дополнительно тестировать в реальных условиях. Тем не менее новый дизайн, добавил он, позволит применять технологию различными способами.

Например, объединять устройства в плавучие фермы и размещать их на озерах, реках и береговых линиях. Листья также можно с легкостью перевозить в отдаленные населенные пункты (например, на острова), чтобы обеспечить децентрализованное производство топлива.

Листья могут работать и в загрязненных водах, таких как реки, используемые для добычи полезных ископаемых и расположенные вблизи портов. Более того, они могут предотвращать испарение влаги из оросительных каналов, что, с учетом текущей засухи, крайне актуально, добавил Андрей.

Источник.

Фото на обложке: CHEN MIN CHUN / Shutterstock