Les scientifiques du Berkeley Lawrence National Laboratory du département américain de l'énergie ont utilisé le pouvoir photosynthétique pour convertir le dioxyde de carbone en carburants et en éthanol, ce qui est beaucoup plus efficace que l'usine, étape importante dans le processus de transition vers des carburants durables.
De nombreux systèmes ont réussi à transformer le dioxyde de carbone en précurseurs chimiques et combustibles, comme le monoxyde de carbone ou un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène (appelé syngas). Ce nouveau succès a été couronné de succès pour la première fois, Montre une approche directe du dioxyde de carbone au produit cible (c.-à-d. L'éthanol et l'éthylène), et l'efficacité de conversion d'énergie peut être comparable à celle de la nature. Une étude publiée dans le journal Energy and Environmental Sciences des États-Unis décrit cette réussite Le
Les chercheurs ont optimisé les composants d'un système photoélectrique-électrochimique pour réduire les pertes de tension et créer de nouveaux matériaux lorsque les matériaux existants sont faibles.
"C'est un pas en avant passionnant", déclare Joel Agger, chercheur au Berkeley Lawrence National Laboratory. "Avec l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique qui modifie le climat de la Terre, la nécessité de développer une énergie durable doit changer Les résultats de nos recherches montrent que nous avons un moyen viable d'obtenir du carburant directement du soleil.
Cette route du soleil au carburant est l'un des objectifs clés du Centre de recherche sur l'énergie solaire JCAP, centre d'innovation du centre énergétique créé en 2010.
L'étude de JCAP a initialement porté sur la décomposition efficace de l'eau pendant le processus de photosynthèse. En utilisant plusieurs types d'équipement pour accomplir cette tâche, les scientifiques de JCAP qui étudient les réductions de dioxyde de carbone conduites par l'énergie solaire commencent à se concentrer sur l'efficacité de la décomposition de l'eau , Beaucoup de gens pensent que c'est le prochain grand défi dans le domaine de la photosynthèse artificielle.
Une autre équipe de recherche du Berkeley Lawrence National Laboratory se concentre sur un composant spécifique du système optoélectronique-électrochimique pour relever ce défi et, dans une étude publiée aujourd'hui, elle décrit une étude qui peut utiliser l'énergie la plus basse Pour atteindre un nouveau catalyseur pour la conversion du dioxyde de carbone en carbone.
Pour l'étude JCAP, les chercheurs ont conçu un système complet pour travailler à différents moments de la journée, non seulement dans le cas d'un éclairage solaire à énergie lumineuse, ce qui équivaut à la luminosité du pic de midi ensoleillé. La luminosité de la source de lumière indique que le système, même dans des conditions de faible luminosité, est toujours valide.
Les chercheurs ont développé un nouveau composant avec une cathode nano-corail en cuivre-argent et une anode en nanotube d'oxyde d'iridium, qui convertit le dioxyde de carbone en hydrocarbures et oxygénats, qui oxydent l'eau et produisent de l'oxygène.
"La caractéristique attrayante des nano-coraux est que, comme les plantes, elle produit le produit cible dans une large gamme de conditions et qu'elle est très stable".
Comme le dioxyde de carbone est une molécule très stable, la décomposition des molécules de dioxyde de carbone nécessite généralement une quantité d'énergie considérable.
"La conversion du dioxyde de carbone en produit final d'hydrocarbures tels que l'éthanol et l'éthylène peut nécessiter des tensions allant jusqu'à 5 volts du début à la fin", a déclaré Gurudea, chercheur postdoctoral au Berkeley Lawrence National Laboratory. Notre système réduit la tension de moitié, tout en maintenant la sélectivité du produit.
