• Antis,
  • Antons,
  • Аполлинарий,
  • Григорий
Гороскоп
Поиск на VESTI.LV Поиск на VESTI.LVRSSFacebookЛента новостей
Люблю! Люблю!
«Сегодня» «Сегодня»
Reklama.lv Reklama.lv
Видео Видео
bb.lv bb.lv
telegraf.bb.lv Telegraf
Программа Программа


Гороскоп
Люблю! Люблю! «Сегодня» «Сегодня» Reklama.lv Reklama.lv Видео Видео bb.lv bb.lv telegraf.bb.lv Telegraf Программа Программа


Американцы на пороге создания искусственного фотосинтеза

Размер текста Aa Aa
Техно / наука
Vesti.lv 22:14, 2 апреля, 2018

Американскими учеными реализован инновационный проект – построена установка, которая может осуществлять искусственный фотосинтез. Аппарат преобразовывает свет солнца в кислород и водород по подсмотренным у природы «технологиям». Овладев таким процессом и достигнув достаточного показателя КПД, можно будет использовать искусственный фотосинтез в создании систем возобновляемых энергетических источников, пишет innoros.ru.



«Зеленые растения содержат хлоропласты, которые и отвечают за процесс фотосинтеза. Искусственная система объединяет два полупроводниковых светопоглотителя, поверхностный слой для переноса заряда и разнесенных в пространстве катализаторов», — говорит руководитель проекта Ян Пэйдун, работающий в Нацлаборатории им.Лоуренса.

Кислород и углекислый газ – основные газы в атмосфере. Соотношение их очень важно для существующих на планете форм жизни. Кислород использует большинство живых организмов, чтобы дышать, а диоксид углерода при фотосинтезе перерабатывается, чтобы создать необходимую органику для растений, водорослей и цианобактерий.

Весь циркулирующий кислород в атмосфере в свое время появился именно благодаря процессу фотосинтеза. Такая атмосфера, которую ученые звучно называют “кислородная катастрофа”, изменила Землю. По нынешним теориям, сформировавшийся в виде защитного экрана озоновый слой, вкупе с кислородной атмосферой и позволил жизни выйти на сушу.

Сегодняшний уровень содержания диоксида углерода в атмосфере превышает условный допустимый уровень. Приборы, установленные около гавайского вулкана Мауна-Лоа, показали 400 долей этого газа на миллион. Точно такое же содержание углекислого газа было характерно для эпохи плиоцена — 5,5-2,5 миллиона лет назад.

Научное сообщество обеспокоено повышением уровня углекислого газа, ибо его концентрация может повлечь неконтролируемый нагрев поверхности земли, затем может последовать настоящий экологический коллапс и таяние ледников. Уже практически все ученые сошлись во мнении, что повышает содержание диоксида в атмосфере именно человеческая деятельность, сжигая ископаемое топливо.

Критическим показателем учеными называется концентрация диоксида углерода в 450 долей на миллион — после достижение этого порога можно ожидать запуска неконтролируемой цепной климатической реакции. Пока что сделанные людьми системы по искусственному фотосинтезу не достигают нужной мощности, чтобы произвести значительные объемы нужных веществ, используя солнечный свет.

Однако первые результаты впечатляют. Американцам в лабораторных условиях удалось освоить расщепление воды с использованием солнечной энергии через создание древовидных нанопроводов, в состав которых входит кремний и титановый оксид. Такие структуры визуально похожи на технологический лес. Но именно древовидная система увеличивает эффективность работы аппарата. Такой вид позволяет наноструктурам сокращать отражение света и улучшать способность принимать его в больших количествах, за счет увеличения площади.

При фотосинтезе особые хлорофильные молекулы принимают энергию фотонов, которые являются стартерами химических процессов преобразования, вызывая отделение электронов. Такой процесс ведет к расщеплению молекул воды и свободных водорода и кислорода. Схема американских ученых задействует полупроводники диоксид титана и кремний, как фотокатоды выделяющие водород и производящие кислород.

Эффективность установки пока низкая. Лишь 0,12 процента солнечной энергии преобразуется в энергию химическую. Это, между прочим, допустимый рабочий показатель растений, но чтобы внедрить систему с коммерческой отдачей нужно большее КПД. Некоторые идеи по этому поводу уже имеются. Ученые хотят заменить диоксид титана на кремний.

Прошедшей зимой ученые из Великобритании создали водородно-генерирующую систему, которая позволяет используя солнечный свет, нанокристаллы и никелевый катализатор получить водородное топливо. Ученые утверждают, что ими используется самая работоспособная на сегодня схема, которая может выдавать водород в течение нескольких недель и эффективно конвертирует энергию солнца в водород.

Как приемники фотонов в этой установке используется селенид-кадмиевые точки (небольшие кусочки полупроводников, которые сохраняют свойства атома) могут принимать пару фотонов и скидывать электроны никелевому катализатору. Катализатор запускает процессы образования водных протонов и водорода.

Искусственный водород можно использовать как безуглеродное топливо для двигателей внутренного сгорания, использование которых и является одной из причин загрязнения воздуха и увеличения объема парниковых газов.

Локальные установки по искусственному фотосинтезу уже создаются. Они могут эффективно использоваться в небольших помещениях. В конце прошлого года Panasonic продемонстрировала системы искусственного фотосинтеза комнатного типа, чтобы удалять из помещения углекислый газ. Разработчиками использовались нитридные полупроводники и металлические катализаторы, которые преобразовывали диоксид углерода в кислород, воду, сахар и углеводы.

Прикладная эволюция таких технологических решений очевидна. Можно интегрировать подобные устройства с уже работающими в гелиоэнергетике решениями. Можно добавлять такие элементы и к солнечным батарям.

Фотосинтез в дальнейшем может распространиться невероятно широко — начиная бесплатными и вечными источниками энергии, заканчивая, фантастическим пока, терраформированием планет.

Читать все комментарии (0)

Читать все комментарии

Добавить комментарий

Анонимные комментарии

Добавить

Ответить

Анонимные комментарии

Добавить


Также в категории

Читайте также

В мире «Хотел совершить теракт и убить людей»: в Осло россиянин ударил ножом женщину

В Норвегии задержали россиянина по подозрению в вооруженном нападении на женщину в центре Осло, сообщает «Интерфакс» со ссылкой на NRK.

«Сегодня» Можно ли в Риге продать квартиру, если в ней живет бабушка

«Являюсь владелицей квартиры, которую унаследовала от умершего отца. Но у квартиры имеется отягощение — за бабушкой (матерью отца) установлено право пользования жильем до конца ее жизни. Получается, что я как владелица не могу использовать свою недвижимость по своему усмотрению. Вопрос: можно ли избавиться от отягощения?»

Политика Новый тупик? Встреча Кариньша с «KPV LV» завершилась «неясностью»

Сегодняшняя встреча кандидата в премьер-министры Кришьяниса Кариньша («Новое Единство») с фракцией «KPV LV» была ознакомительной и не внесла ясность в то, на сколько голосов «KPV LV» может рассчитывать новое правительство.

Кино «Прокремлевский» сериал «Маша и Медведь» попал в Книгу рекордов Гиннесса

Эпизод мультфильма «Маша и Медведь», который называется «Маша плюс каша», стал самым просматриваемым анимационным роликом на YouTube, и за это его занесли в Книгу мировых рекордов Гиннесса. Ранее западные СМИ называли сериал кремлевской пропагандой.

Политика Шмитс отозвал свою кандидатуру на должность министра экономики

Политик Дидзис Шмитс («KPV LV») отозвал свою кандидатуру на должность министра экономики.

Политика План правительства: крик «Русские идут», кража денег ABLV и медаль от США

«Вскоре латвийским политикам придется бороться с огромным искушением. США гласно и негласно выдвинули требование наказать ABLV банк. То есть тут открываются перспективы: а) выслужиться перед США, что важно для претендующих на международную карьеру; б) переделить сотни миллионов евро, легитимно присвоить часть денег клиентов ABLV, — пишет Press.lv, ссылаясь на публикацию Юриса Пайдерса в «Неаткариге».

Экономика Лукашенко захотел в свою еврозону

Президент Белоруссии Александр Лукашенко заявил, что не против введения единой валюты в рамках Союзного государства с Россией, и привел в пример Евросоюз, передает РИА Новости.

Политика Чакша наносит ответный удар: платить за страховку будут обязаны все

В Латвии могут ввести обязательное страхование здоровья для всех жителей, пишет Skaties.lv. Над проектом новой реформы сейчас работают в профильной комиссии Сейма.

Политика Бригманис о новом правительстве: это будет правительство недоразумений

Доверив формирование правительства старым политикам, новые партии проиграют, так как не оправдают надежд своих избирателей, считает член правления Союза «зеленых» и крестьян Аугуст Бригманис.